JP6409799B2 - Developer, image forming apparatus and image forming method - Google Patents
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Description
本発明は、現像剤(特に二成分現像剤)、画像形成装置及び画像形成方法に関する。 The present invention relates to a developer (particularly a two-component developer), an image forming apparatus, and an image forming method.
画像形成装置には、像担持体が備えられる。像担持体の表面に形成される静電潜像に、現像剤に含まれるトナーが供給される。これにより、静電潜像がトナー像として現像される。続いて、トナー像が、像担持体から被転写体へ転写される。転写後に像担持体上に残留したトナーによって、像担持体が有する感光層の絶縁破壊が引き起こされることがある。感光層の絶縁破壊が引き起こされると、形成画像に黒点(いわゆるリーク黒点)が発生する。そこで、感光層の絶縁破壊の発生を抑制するために種々の検討がなされている。 The image forming apparatus includes an image carrier. Toner contained in the developer is supplied to the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier. As a result, the electrostatic latent image is developed as a toner image. Subsequently, the toner image is transferred from the image carrier to the transfer target. The toner remaining on the image carrier after the transfer may cause dielectric breakdown of the photosensitive layer of the image carrier. When dielectric breakdown of the photosensitive layer is caused, black spots (so-called leak black spots) are generated in the formed image. Therefore, various studies have been made to suppress the occurrence of dielectric breakdown of the photosensitive layer.
例えば、特許文献1に記載の磁性トナーは、結着樹脂と、ワックス成分(離型剤)と、磁性体とを少なくとも含有する。磁性トナー中に遊離した磁性体がトナー粒子10000個当たり70個以上500個以下存在する。 For example, the magnetic toner described in Patent Document 1 contains at least a binder resin, a wax component (release agent), and a magnetic material. There are 70 or more and 500 or less magnetic materials per 10,000 toner particles in the magnetic toner.
しかし、特許文献1に記載の磁性トナーでは、磁性トナー中に遊離した磁性体の量を制御することは困難であり、感光層の絶縁破壊の発生を抑制することが不十分である。また、特許文献1に記載の磁性トナーは、磁性体を必須に含有するため、黒色以外の色のトナーに適用することは困難である。 However, with the magnetic toner described in Patent Document 1, it is difficult to control the amount of the magnetic material released in the magnetic toner, and it is insufficient to suppress the occurrence of dielectric breakdown of the photosensitive layer. Moreover, since the magnetic toner described in Patent Document 1 contains a magnetic substance, it is difficult to apply the toner to colors other than black.
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、黒点(特にリーク黒点)の発生を抑制し、画像濃度及び耐カブリ性を向上させ、像担持体への外添剤粒子の付着を抑制することができる現像剤を提供することを目的とする。また、本発明は、このような現像剤を用いた画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, suppresses the occurrence of black spots (particularly leaked black spots), improves image density and anti-fogging properties, and adheres external additive particles to the image carrier. It is an object to provide a developer that can be suppressed. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus and an image forming method using such a developer.
本発明に係る現像剤は、トナーとキャリアとを含む。前記キャリアは、キャリア粒子を複数含む。前記キャリア粒子は、キャリアコアと、前記キャリアコアを被覆するキャリアコート層とを有する。前記キャリアコート層は、フッ素含有樹脂を含む。前記トナーは、トナー粒子を複数含む。前記トナー粒子は、トナー母粒子と、前記トナー母粒子の表面に備えられる複数の樹脂粒子とを有する。前記樹脂粒子の数平均一次粒子径は、70nm以上200nm以下である。100mLの蒸留水に0.1gの前記樹脂粒子を分散させた分散液の導電率は、2.5μS/m以上6.0μS/m以下である。下記式(1)で表される前記樹脂粒子の凝集度Y160は、15質量%以上40質量%以下である。
Y160=100×M160A/M160B・・・(1)
(式(1)中、M160Bは、温度160℃で5分間0.1kgf/mm2の圧力が付与された前記樹脂粒子の質量を表す。M160Aは、温度160℃で5分間0.1kgf/mm2の圧力が付与された前記樹脂粒子を目開き75μmの篩を用いて分離し、分離後に前記篩の上に残留した前記樹脂粒子の質量を表す。)
The developer according to the present invention includes a toner and a carrier. The carrier includes a plurality of carrier particles. The carrier particles have a carrier core and a carrier coat layer that covers the carrier core. The carrier coat layer includes a fluorine-containing resin. The toner includes a plurality of toner particles. The toner particles include toner base particles and a plurality of resin particles provided on the surface of the toner base particles. The number average primary particle diameter of the resin particles is 70 nm or more and 200 nm or less. The conductivity of a dispersion obtained by dispersing 0.1 g of the resin particles in 100 mL of distilled water is 2.5 μS / m or more and 6.0 μS / m or less. The aggregation degree Y 160 of the resin particles represented by the following formula (1) is 15% by mass or more and 40% by mass or less.
Y 160 = 100 × M 160A / M 160B (1)
(In the formula (1), M 160B represents the mass of the resin particles to which a pressure of 0.1 kgf / mm 2 was applied for 5 minutes at a temperature of 160 ° C. M 160A represents 0.1 kgf for 5 minutes at a temperature of 160 ° C. The resin particles to which a pressure of / mm 2 is applied are separated using a sieve having an opening of 75 μm, and represents the mass of the resin particles remaining on the sieve after the separation.)
本発明に係る画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体と、上述の現像剤に含まれる前記トナーを、前記像担持体の表面に形成された静電潜像に供給して、前記静電潜像を前記トナー像として現像する現像部とを備える。前記像担持体は、アモルファスシリコン感光体である。 An image forming apparatus according to the present invention supplies an image carrier carrying a toner image and the toner contained in the developer to an electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier, and A developing unit that develops the electrostatic latent image as the toner image. The image carrier is an amorphous silicon photoreceptor.
本発明に係る画像形成方法は、現像部が、上述の現像剤に含まれる前記トナーを、像担持体の表面に形成された静電潜像に供給して、前記静電潜像をトナー像として現像する現像工程を含む。前記像担持体は、アモルファスシリコン感光体である。 In the image forming method according to the present invention, the developing unit supplies the toner contained in the developer to the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier, and converts the electrostatic latent image into a toner image. A developing step of developing as. The image carrier is an amorphous silicon photoreceptor.
本発明の現像剤、画像形成装置及び画像形成方法によれば、黒点(特にリーク黒点)の発生を抑制し、画像濃度及び耐カブリ性を向上させ、像担持体への外添剤粒子の付着を抑制することができる。 According to the developer, the image forming apparatus and the image forming method of the present invention, the occurrence of black spots (particularly leaked black spots) is suppressed, the image density and the fog resistance are improved, and the external additive particles adhere to the image carrier. Can be suppressed.
以下、本発明の実施形態を説明する。しかし、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されない。本発明の目的の範囲内で適宜変更を加えて、本発明を実施することができる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の要旨は限定されない。図面は、理解し易くするために、それぞれの構成要素を模式的に示している。図示された各構成要素の厚み、長さ、個数、形状及び寸法等は一例であって、特に限定されない。 Embodiments of the present invention will be described below. However, the present invention is not limited to the following embodiments. The present invention can be implemented with appropriate modifications within the scope of the object of the present invention. In addition, about the location where description overlaps, although description may be abbreviate | omitted suitably, the summary of invention is not limited. In the drawings, each component is schematically shown for easy understanding. The thickness, length, number, shape, dimension, and the like of each illustrated component are examples, and are not particularly limited.
以下、化合物名の後に「系」を付けて、化合物及びその誘導体を包括的に総称する場合がある。また、化合物名の後に「系」を付けて重合体名を表す場合には、重合体の繰返し単位が化合物又はその誘導体に由来することを意味する。 Hereinafter, a compound and its derivatives may be generically named by adding “system” after the compound name. In addition, when “polymer” is added after the compound name to indicate the polymer name, it means that the repeating unit of the polymer is derived from the compound or a derivative thereof.
以下、平均値は、何ら規定していなければ、数平均値を意味する。また、粉体(例えば後述する、トナー、トナー粒子2、トナー母粒子3、樹脂粒子4、キャリア粒子5又はキャリアコア6)に関する評価値(形状又は物性などを示す値)も、何ら規定していなければ、数平均値を意味する。数平均値は、相当数の測定対象について測定した値の和を、測定した個数で除算した値である。更に、粉体の粒子径は、何ら規定していなければ、電子顕微鏡を用いて測定された一次粒子の円相当径である。円相当径は、粒子の投影面積と同じ面積を有する円の直径である。体積中位径D50は、コールターカウンター法を用いて、体積基準で算出されたメディアン径である。試料の体積中位径D50は、例えば精密粒度分布測定装置(ベックマン・コールター株式会社製「コールターカウンターマルチサイザー3」)を用いて測定される。
Hereinafter, the average value means a number average value unless otherwise specified. Also, the evaluation value (value indicating the shape or physical properties) of the powder (for example, toner, toner particles 2, toner base particles 3, resin particles 4,
<1.現像剤>
本実施形態は現像剤1に関する。以下、図1を参照して、本実施形態の現像剤1について説明する。図1は、本実施形態の現像剤1を示す断面図である。現像剤1は、トナーとキャリアとを含む。トナーは、トナー粒子2を複数含む。トナーは、多数のトナー粒子2の集合体(粉体)である。キャリアは、キャリア粒子5を複数含む。キャリアは、多数のキャリア粒子5の集合体(粉体)である。
<1. Developer>
The present embodiment relates to the developer 1. Hereinafter, the developer 1 of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the developer 1 of this embodiment. Developer 1 includes toner and carrier. The toner includes a plurality of toner particles 2. The toner is an aggregate (powder) of a large number of toner particles 2. The carrier includes a plurality of
<1−1.トナー粒子>
トナー粒子2は、トナー母粒子3と複数の樹脂粒子4とを有する。複数の樹脂粒子4は、トナー母粒子3の表面に備えられる。なお、図1中、樹脂粒子4はドットを付して示されており、符号の一部を省略している。
<1-1. Toner particles>
The toner particles 2 include toner base particles 3 and a plurality of resin particles 4. The plurality of resin particles 4 are provided on the surface of the toner base particles 3. In FIG. 1, the resin particles 4 are shown with dots, and a part of the reference numerals is omitted.
<1−1−1.樹脂粒子>
樹脂粒子4は、外添剤粒子としてトナー母粒子3の表面に備えられる。樹脂粒子4は、例えばスペーサー粒子として機能する。樹脂粒子4が所定の数平均一次粒子径、導電率及び凝集度Y160を有することにより、像担持体11の感光層112の絶縁破壊の発生を抑制し、形成画像におけるリーク黒点の発生を抑制することができる。
<1-1-1. Resin particles>
The resin particles 4 are provided on the surface of the toner base particles 3 as external additive particles. The resin particles 4 function as spacer particles, for example. Since the resin particles 4 have a predetermined number average primary particle diameter, conductivity, and aggregation degree Y 160 , the occurrence of dielectric breakdown of the
理解を容易にするために、まず、感光層112(図3参照)の絶縁破壊について説明する。以下、像担持体11(図2参照、例えば感光体)とクリーニング部16(図2参照、例えばクリーニングブレード)とを備える画像形成装置100(図2参照)を用いて、画像を形成する場合を例に挙げて説明する。トナーの転写後、像担持体11上に残留したトナーはクリーニング部16によってクリーニングされる。像担持体11は、クリーニング部16の先端部(稜線部)と接触している。像担持体11上に残留したトナーは、像担持体11とクリーニング部16の先端部とが接触する領域に滞留し易い。滞留したトナーがクリーニング部16によって摩擦され、過帯電することがある。過帯電したトナーは、トナーの帯電量の閾値を超えると、像担持体11の局所領域に向けて放電(いわゆる一点放電)する。これにより、像担持体11の感光層112に絶縁破壊が引き起こされる。感光層112の絶縁破壊は、有機感光体と比較して、像担持体11がアモルファスシリコン感光体である場合に引き起こされ易い。この感光層112の絶縁破壊の発生を抑制するためには、樹脂粒子4の数平均一次粒子径、導電率及び凝集度Y160を制御することが有益である。以下、樹脂粒子4の数平均一次粒子径、導電率及び凝集度Y160について説明する。
In order to facilitate understanding, first, the dielectric breakdown of the photosensitive layer 112 (see FIG. 3) will be described. Hereinafter, a case where an image is formed using the image forming apparatus 100 (see FIG. 2) including the image carrier 11 (see FIG. 2, for example, a photoreceptor) and a cleaning unit 16 (see FIG. 2, for example, a cleaning blade) will be described. An example will be described. After toner transfer, the toner remaining on the
(数平均一次粒子径)
樹脂粒子4の数平均一次粒子径は、70nm以上200nm以下である。樹脂粒子4の数平均一次粒子径が70nm未満であると、樹脂粒子4がスペーサーとして機能し難い。そのため、特に低い印字率の画像を連続して形成した場合に、画像形成装置100の現像部14(図2参照)にトナーが長時間滞留し、トナーが劣化する傾向がある。そのため、トナーを所望の値まで帯電することができず、形成画像の画像濃度が低下する。樹脂粒子4の数平均一次粒子径が200nmを超えると、樹脂粒子4がトナー母粒子3から脱離し易い。そのため、像担持体11の絶縁破壊が引き起こされる傾向がある。その結果、形成画像においてリーク黒点が発生する。また、樹脂粒子4の数平均一次粒子径が200nmを超えると、トナーの流動性が低下すると考えられる。
(Number average primary particle size)
The number average primary particle diameter of the resin particles 4 is 70 nm or more and 200 nm or less. When the number average primary particle diameter of the resin particles 4 is less than 70 nm, the resin particles 4 hardly function as a spacer. For this reason, particularly when images with a low printing rate are continuously formed, the toner tends to stay in the developing unit 14 (see FIG. 2) of the
樹脂粒子4の数平均一次粒子径は、例えば、樹脂粒子4の原料を反応させる際の反応時間及び攪拌条件の一方又は両方を変更することにより調整される。例えば、反応時間が長くなるほど、樹脂粒子4の数平均一次粒径は大きくなる。樹脂粒子4の数平均一次粒子径の測定方法は、後述する実施例と同じ方法又はその代替方法である。 The number average primary particle diameter of the resin particles 4 is adjusted, for example, by changing one or both of the reaction time and the stirring conditions when the raw materials of the resin particles 4 are reacted. For example, the longer the reaction time, the larger the number average primary particle size of the resin particles 4. The method for measuring the number average primary particle diameter of the resin particles 4 is the same method as in Examples described later or an alternative method thereof.
(導電率)
100mLの蒸留水に0.1gの樹脂粒子4を分散させた分散液の導電率は、2.5μS/m以上6.0μS/m以下である。樹脂粒子4を分散させた分散液の導電率は、3.0μS/m以上5.0μS/m以下であることが好ましい。樹脂粒子4の分散液の導電率が2.5μS/m未満であると、樹脂粒子4の電荷が抜け難い。そのため、樹脂粒子4を有するトナー粒子2が像担持体11上でクリーニング部16によって摩擦されることで、トナー粒子2が過帯電し、像担持体11の絶縁破壊が引き起こされることがある。その結果、形成画像にリーク黒点が発生する。樹脂粒子4の分散液の導電率が6.0μS/mを超えると、樹脂粒子4中の乳化剤のような成分が染み出し、キャリア粒子5に付着することがある。その結果、キャリア粒子5がトナー粒子2を良好に帯電できず、形成画像にカブリが発生することがある。なお、導電率は電気抵抗と反比例するため、樹脂粒子4の分散液の導電率は樹脂粒子4の電気抵抗を表す指標となる。樹脂粒子4の分散液の導電率の差は、樹脂粒子4の電気抵抗の差と比較して大きく現れる傾向がある。そのため、樹脂粒子4の分散液の導電率を制御することで、樹脂粒子4の電気抵抗を高い精度で制御できると考えられる。樹脂粒子4の分散液の導電率が2.5μS/m以上6.0μS/m以下である場合、樹脂粒子4の電気抵抗は比較的低い。
(conductivity)
The conductivity of a dispersion obtained by dispersing 0.1 g of resin particles 4 in 100 mL of distilled water is 2.5 μS / m or more and 6.0 μS / m or less. The conductivity of the dispersion in which the resin particles 4 are dispersed is preferably 3.0 μS / m or more and 5.0 μS / m or less. When the electrical conductivity of the dispersion of the resin particles 4 is less than 2.5 μS / m, the charge of the resin particles 4 is difficult to escape. For this reason, the toner particles 2 having the resin particles 4 are rubbed by the
樹脂粒子4の分散液の導電率は、例えば、樹脂粒子4を製造する際の乳化剤(分散剤)の添加量を変更することにより調整される。樹脂粒子4を形成するための単量体(例えばアクリル酸又はアクリル酸誘導体)の添加量に対する乳化剤の添加量が多いほど、樹脂粒子4の分散液の導電率は高くなる傾向がある。また、樹脂粒子4の分散液の導電率は、例えば、樹脂粒子4を洗浄する際の洗浄条件を変更して、樹脂粒子4の表面に残存する乳化剤の量を変更することによっても調整される。樹脂粒子4の分散液の導電率の測定方法は、後述する実施例と同じ方法又はその代替方法である。 The conductivity of the dispersion of the resin particles 4 is adjusted by changing the amount of emulsifier (dispersant) added when the resin particles 4 are produced, for example. As the amount of the emulsifier added relative to the amount of the monomer (for example, acrylic acid or acrylic acid derivative) for forming the resin particles 4 increases, the conductivity of the dispersion of the resin particles 4 tends to increase. Further, the conductivity of the dispersion of the resin particles 4 is also adjusted, for example, by changing the washing conditions when washing the resin particles 4 and changing the amount of the emulsifier remaining on the surface of the resin particles 4. . The method for measuring the conductivity of the dispersion of the resin particles 4 is the same method as in the examples described later or an alternative method thereof.
(凝集度)
樹脂粒子4の凝集度Y160は、15質量%以上40質量%以下である。樹脂粒子4の凝集度Y160は、15質量%以上30質量%以下であることが好ましい。樹脂粒子の凝集度Y160は、下記式(1)で表される。式(1)中、M160Bは、温度160℃で5分間0.1kgf/mm2の圧力が付与された樹脂粒子4の質量を表す。M160Aは、温度160℃で5分間0.1kgf/mm2の圧力が付与された樹脂粒子4を目開き75μm(JIS Z8801−1で規定される200メッシュ、線径50μm及び平織の正方形のふるい目を有する篩)の篩を用いて分離し、分離後に篩上に残留した樹脂粒子4の質量を表す。
Y160=100×M160A/M160B・・・(1)
(Cohesion degree)
The aggregation degree Y 160 of the resin particles 4 is 15% by mass or more and 40% by mass or less. The aggregation degree Y 160 of the resin particles 4 is preferably 15% by mass or more and 30% by mass or less. The aggregation degree Y 160 of the resin particles is represented by the following formula (1). In the formula (1), M 160B represents the mass of the resin particles 4 to which a pressure of 0.1 kgf / mm 2 is applied for 5 minutes at a temperature of 160 ° C. M 160A is a sieve having a mesh size of 75 μm (200 mesh defined by JIS Z8801-1, a wire diameter of 50 μm and a plain weave square sieve) applied with a pressure of 0.1 kgf / mm 2 for 5 minutes at a temperature of 160 ° C. It represents the mass of the resin particles 4 separated on the sieve after separation and remaining on the sieve after separation.
Y 160 = 100 × M 160A / M 160B (1)
樹脂粒子4の凝集度Y160が15質量%未満であると、樹脂粒子4の硬度が高くなり、樹脂粒子4を有するトナー粒子2が像担持体11上でクリーニング部16によって摩擦され易くなる。そのため、樹脂粒子4が過帯電し、像担持体11の絶縁破壊が引き起こされる傾向がある。その結果、形成画像にリーク黒点が発生する。
When the aggregation degree Y 160 of the resin particles 4 is less than 15% by mass, the resin particles 4 have high hardness, and the toner particles 2 having the resin particles 4 are easily rubbed by the
樹脂粒子4の凝集度Y160が40質量%を超えると、樹脂粒子4の硬度が低くなり、トナー母粒子3から像担持体11上に脱離した樹脂粒子4が、像担持体11とクリーニング部16との当接部において熱圧縮され易くなる。そのため、樹脂粒子4が像担持体11にこびり付き易い。その結果、形成画像に白点が発生する。なお、樹脂粒子4が像担持体11とクリーニング部16との当接部において熱圧縮される場合、樹脂粒子4に付与されるエネルギーは、温度160℃で5分間0.1kgf/mm2の圧力が付与されたときのエネルギーに相当すると推測される。そのため、樹脂粒子4が熱圧縮される際に引き起こされる樹脂粒子4の凝集を抑制するためには、160℃における樹脂粒子4の凝集度Y160を制御することが重要と考えられる。例えば、複数種の樹脂粒子を比較する場合、160℃未満の温度領域における凝集度が同じであっても、160℃における凝集度Y160は異なってくるためである。
When the degree of aggregation Y 160 of the resin particles 4 exceeds 40% by mass, the hardness of the resin particles 4 decreases, and the resin particles 4 detached from the toner base particles 3 onto the
また、樹脂粒子4の凝集度Y160が40質量%を超えると、樹脂粒子4がキャリア粒子5に付着し易い。また、本実施形態の現像剤1のキャリア粒子5では、キャリアコート層7にフッ素含有樹脂が含まれる。このようなキャリアコート層7の硬度は低くなる傾向がある。そのため、樹脂粒子4を有するトナー粒子2とキャリア粒子5との接触により、キャリアコート層7の削れ及びキャリアコート層7に対する樹脂粒子4の付着が引き起こされ易くなる。
Further, when the aggregation degree Y 160 of the resin particles 4 exceeds 40% by mass, the resin particles 4 are likely to adhere to the
樹脂粒子4の凝集度Y160は、例えば、樹脂粒子4を製造する際の架橋剤の添加量を変更することにより調整される。架橋剤の添加量が多いほど架橋反応が進行し易いため、樹脂粒子4の硬度が高くなり、樹脂粒子4の凝集度Y160は低くなる傾向がある。また、架橋剤の純度が高いほど架橋反応が進行し易いため、樹脂粒子4の硬度が高くなり、樹脂粒子4の凝集度Y160は低くなる傾向がある。 The aggregation degree Y 160 of the resin particles 4 is adjusted, for example, by changing the amount of the crosslinking agent added when the resin particles 4 are produced. Since the crosslinking reaction proceeds more easily as the addition amount of the crosslinking agent increases, the hardness of the resin particles 4 tends to increase, and the aggregation degree Y 160 of the resin particles 4 tends to decrease. Also, the higher the purity of the cross-linking agent, the more easily the cross-linking reaction proceeds. Therefore, the hardness of the resin particles 4 tends to increase, and the aggregation degree Y 160 of the resin particles 4 tends to decrease.
樹脂粒子4の凝集度Y160の測定方法は、後述する実施例と同じ方法又はその代替方法である。なお、樹脂粒子4が外添された後であっても、トナー粒子2から樹脂粒子4を分離して、樹脂粒子4の凝集度Y160を測定することができる。トナー粒子2から樹脂粒子4を分離する方法の一例を説明する。詳しくは、トナーを、界面活性剤を含む水溶液に加え、混合物を得る。混合物を、超音波分散機を用いて分散させる。得られた分散液を濾過し、濾液を回収する。回収した濾液を、遠心分離器を用いて遠心分離する。樹脂粒子4を含む上澄み液を回収する。上澄み液を加圧濾過し、樹脂粒子4のウェットケーキを得る。得られた樹脂粒子4のウェットケーキを真空乾燥することにより、乾燥した樹脂粒子4を得る。 Method of measuring the cohesion Y 160 of the resin particles 4 are the same method or an alternative method to Example described below. Even after the resin particles 4 are externally added, the resin particles 4 can be separated from the toner particles 2 and the aggregation degree Y 160 of the resin particles 4 can be measured. An example of a method for separating the resin particles 4 from the toner particles 2 will be described. Specifically, the toner is added to an aqueous solution containing a surfactant to obtain a mixture. The mixture is dispersed using an ultrasonic disperser. The resulting dispersion is filtered and the filtrate is recovered. The collected filtrate is centrifuged using a centrifuge. The supernatant liquid containing the resin particles 4 is collected. The supernatant liquid is filtered under pressure to obtain a wet cake of resin particles 4. The obtained resin particles 4 are dried in a vacuum to obtain dried resin particles 4.
樹脂粒子4を構成する樹脂としては、スチレンアクリル酸系樹脂、スチレン系樹脂、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリルニトリル樹脂又はアクリルアミド樹脂が挙げられる。なかでも、樹脂粒子4の凝集度Y160、導電率及び数平均一次粒子径を所望の範囲に調整し易いことから、スチレン系樹脂又はスチレンアクリル酸系樹脂が好ましく、スチレンアクリル酸系樹脂がより好ましい。樹脂粒子4は、樹脂粒子4を形成するための単量体を重合又は共重合させることにより得られる。 Examples of the resin constituting the resin particle 4 include styrene acrylic resin, styrene resin, vinyl resin, polyester resin, urethane resin, acrylonitrile resin, and acrylamide resin. Among them, cohesion Y 160 of the resin particles 4, the conductivity and the number average primary particle diameter because it easily adjusted to the desired range, styrene resin or styrene-acrylic acid resin, more styrene acrylic resin preferable. The resin particles 4 are obtained by polymerizing or copolymerizing monomers for forming the resin particles 4.
スチレン系樹脂は、例えば、スチレン系単量体の1種以上を重合又は共重合させることにより得られる。樹脂粒子4を形成するための単量体は、スチレン系単量体である。スチレン系単量体は、スチレン又はスチレン誘導体である。スチレン系単量体の例としては、スチレン、α−メチルスチレン、p−クロロスチレン、3,4−ジクロロスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン又はp−tert−ブチルスチレンが挙げられる。 The styrenic resin is obtained, for example, by polymerizing or copolymerizing one or more styrenic monomers. The monomer for forming the resin particles 4 is a styrene monomer. The styrenic monomer is styrene or a styrene derivative. Examples of styrenic monomers include styrene, α-methylstyrene, p-chlorostyrene, 3,4-dichlorostyrene, p-phenylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene or p-tert- Butyl styrene is mentioned.
スチレンアクリル酸系樹脂は、例えば、スチレン系単量体の1種以上と、アクリル酸系単量体の1種以上とを共重合させることにより得られる。樹脂粒子4を形成するための単量体は、スチレン系単量体とアクリル酸系単量体である。スチレン系単量体は、スチレン又はスチレン誘導体である。スチレン系単量体は、スチレン系樹脂を形成するためのスチレン系単量体の例と同様である。スチレン系単量体のなかでも、スチレンが好ましい。アクリル酸系単量体は、アクリル酸又はアクリル酸誘体である。アクリル酸系単量体の例としては、メタクリル酸、メタクリル酸アルキルエステル、アクリル酸又はアクリル酸アルキルエステルが挙げられる。メタクリル酸アルキルエステルの例としては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸イソプロピル又はメタクリル酸2−エチルヘキシルが挙げられる。アクリル酸アルキルエステルの例としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸オクチル又はアクリル酸2−エチルヘキシルが挙げられる。アクリル酸系単量体のなかでも、メタクリル酸アルキルエステルが好ましく、メタクリル酸ブチルがより好ましい。スチレン系単量体の含有量は、アクリル酸系単量体(アクリル酸又はアクリル酸誘導体)100質量部に対して、5質量部以上50質量部以下であることが好ましく、10質量部以上30質量部以下であることがより好ましい。 The styrene acrylic acid resin is obtained, for example, by copolymerizing one or more styrene monomers and one or more acrylic monomers. Monomers for forming the resin particles 4 are a styrene monomer and an acrylic acid monomer. The styrenic monomer is styrene or a styrene derivative. The styrene monomer is the same as the example of the styrene monomer for forming the styrene resin. Of the styrenic monomers, styrene is preferred. The acrylic acid monomer is acrylic acid or an acrylic acid attractant. Examples of acrylic monomers include methacrylic acid, methacrylic acid alkyl esters, acrylic acid or acrylic acid alkyl esters. Examples of alkyl methacrylates include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, isopropyl methacrylate or 2-ethylhexyl methacrylate. Examples of alkyl acrylate esters include methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, butyl acrylate, octyl acrylate, or 2-ethylhexyl acrylate. Among the acrylic monomers, methacrylic acid alkyl esters are preferable, and butyl methacrylate is more preferable. The content of the styrene monomer is preferably 5 parts by mass or more and 50 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the acrylic acid monomer (acrylic acid or acrylic acid derivative). It is more preferable that the amount is not more than part by mass.
スチレンアクリル酸系樹脂の形成には、架橋剤を使用してもよい。架橋剤を使用することにより、樹脂の架橋度を上げて、樹脂粒子4の凝集度Y160を小さくすることができる。架橋剤の例としては、ビニル基を2個以上(好ましくは2個又は3個、より好ましくは2個)有する化合物が挙げられる。ビニル基を2個以上有する化合物の具体例としては、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート又はトリメチロールプロパントリメタクリレートが挙げられる。なかでも、架橋剤としては、ジビニルベンゼンが好ましい。 A cross-linking agent may be used to form the styrene acrylic acid resin. By using a cross-linking agent, the degree of cross-linking of the resin can be increased, and the degree of aggregation Y 160 of the resin particles 4 can be reduced. Examples of the crosslinking agent include compounds having two or more vinyl groups (preferably two or three, more preferably two). Specific examples of the compound having two or more vinyl groups include divinylbenzene, ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate or trimethylolpropane trimethacrylate. It is done. Of these, divinylbenzene is preferred as the crosslinking agent.
樹脂粒子4の凝集度Y160を所望の値に調整し易いことから、架橋剤の含有量は、アクリル酸系単量体(アクリル酸又はアクリル酸誘導体)100質量部に対して、35質量部以上85質量部以下であることが好ましい。 Since it is easy to adjust the aggregation degree Y 160 of the resin particles 4 to a desired value, the content of the crosslinking agent is 35 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acrylic acid monomer (acrylic acid or acrylic acid derivative). The amount is preferably 85 parts by mass or less.
スチレンアクリル酸系樹脂の形成に使用される架橋剤の純度は、80%以上であることが好ましく、98%以上であることがより好ましい。架橋剤の純度がこのような範囲内であると、形成されるスチレンアクリル酸系樹脂粒子の凝集度Y160を小さくすることができる。架橋剤の純度は、例えば、1H−NMR(プロトン核磁気共鳴分光計、アジレント・テクノロジー社製「600CSL型」)を用いて、架橋剤に特徴的なピークと不純物に由来するピークとの比率から算出される。 The purity of the crosslinking agent used for forming the styrene acrylic acid resin is preferably 80% or more, and more preferably 98% or more. When the purity of the crosslinking agent is within such a range, the degree of aggregation Y 160 of the styrene acrylic acid resin particles formed can be reduced. The purity of the crosslinking agent is, for example, the ratio between the peak characteristic of the crosslinking agent and the peak derived from impurities using 1 H-NMR (proton nuclear magnetic resonance spectrometer, “600CSL type” manufactured by Agilent Technologies). Is calculated from
樹脂粒子4の凝集度Y160、導電率及び数平均一次粒子径を所望の範囲に調整し易いことから、樹脂粒子4は、アクリル酸系単量体と、スチレン系単量体と、架橋剤との共重合体であることが好ましい。同様の理由から、樹脂粒子4は、アクリル酸アルキルエステル又はメタクリル酸アルキルエステル(より好ましくはメタクリル酸ブチル)と、スチレンと、ビニル基を2個以上(好ましくは2個又は3個、より好ましくは2個)有する化合物との共重合体であることがより好ましい。 Since the aggregation degree Y 160 , conductivity, and number average primary particle diameter of the resin particles 4 can be easily adjusted to the desired ranges, the resin particles 4 are composed of an acrylic acid monomer, a styrene monomer, and a crosslinking agent. And a copolymer thereof. For the same reason, the resin particle 4 has an acrylic acid alkyl ester or methacrylic acid alkyl ester (more preferably butyl methacrylate), styrene, and two or more vinyl groups (preferably two or three, more preferably More preferably, it is a copolymer with a compound having 2).
1種の樹脂粒子4を単独で使用してもよいし、2種以上の樹脂粒子4を併用してもよい。樹脂粒子4の含有量(添加量)は、100.0質量部のトナー母粒子3に対して、0.05質量部以上10.0質量部以下であることが好ましく、0.5質量部以上2.0質量部以下であることがより好ましい。 One type of resin particles 4 may be used alone, or two or more types of resin particles 4 may be used in combination. The content (addition amount) of the resin particles 4 is preferably 0.05 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less, and 0.5 parts by mass or more with respect to 100.0 parts by mass of the toner base particles 3. More preferably, it is 2.0 parts by mass or less.
(その他の外添剤)
トナー母粒子3の表面には、必要に応じて、樹脂粒子4以外の外添剤(その他の外添剤)が更に備えられてもよい。その他の外添剤の例としては、シリカ又は金属酸化物が挙げられる。金属酸化物として具体的には、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム又はチタン酸バリウムが挙げられる。その他の外添剤の表面は疎水化処理されていてもよい。1種類のその他の外添剤を単独で使用してもよいし、2種以上のその他の外添剤を併用してもよい。
(Other external additives)
The surface of the toner base particles 3 may be further provided with an external additive (other external additives) other than the resin particles 4 as necessary. Examples of other external additives include silica or metal oxide. Specific examples of the metal oxide include alumina, titanium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, strontium titanate, and barium titanate. The surface of other external additives may be hydrophobized. One type of other external additives may be used alone, or two or more types of other external additives may be used in combination.
その他の外添剤の数平均粒子径は、1nm以上1μm以下であることが好ましく、1nm以上50nm以下であることがより好ましい。その他の外添剤の使用量は、トナー母粒子100.0質量部に対して、0.5質量部以上10.0質量部以下であることが好ましい。 The number average particle size of the other external additives is preferably 1 nm or more and 1 μm or less, and more preferably 1 nm or more and 50 nm or less. The amount of other external additives used is preferably 0.5 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less with respect to 100.0 parts by mass of the toner base particles.
<1−1−2.トナー母粒子>
トナー母粒子3は、例えば、結着樹脂、着色剤、離型剤及び電荷制御剤のうちの1種以上を含有してもよい。ただし、トナーの用途に応じて必要のない成分を割愛してもよい。なお、トナー母粒子3は、カプセル化されていてもよい。カプセル化されたトナー母粒子3は、例えば、以下に述べるトナー母粒子と同様の構造及び成分を有するトナーコアと、トナーコアの表面に形成されたシェル層(カプセル層)とを有する。
<1-1-2. Toner mother particles>
The toner base particles 3 may contain, for example, one or more of a binder resin, a colorant, a release agent, and a charge control agent. However, unnecessary components may be omitted depending on the use of the toner. The toner base particles 3 may be encapsulated. The encapsulated toner base particle 3 has, for example, a toner core having the same structure and components as those of the toner base particle described below, and a shell layer (capsule layer) formed on the surface of the toner core.
(結着樹脂)
結着樹脂は、トナーの調製に用いられる結着樹脂である限り、特に限定されない。結着樹脂としては、トナーの定着性を向上させるという観点から、熱可塑性樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂の例としては、アクリル酸系樹脂、スチレンアクリル酸系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂又はビニルアルコール系樹脂が挙げられる。着色剤の分散性、トナーの帯電性及び記録媒体(例えば、紙)に対するトナーの定着性を向上させる点で、結着樹脂としてはポリエステル樹脂が特に好ましい。以下、ポリエステル樹脂について説明する。
(Binder resin)
The binder resin is not particularly limited as long as it is a binder resin used for toner preparation. As the binder resin, a thermoplastic resin is preferable from the viewpoint of improving the fixing property of the toner. Examples of the thermoplastic resin include acrylic acid resins, styrene acrylic acid resins, polyester resins, polyamide resins, urethane resins, and vinyl alcohol resins. A polyester resin is particularly preferable as the binder resin in terms of improving the dispersibility of the colorant, the chargeability of the toner, and the fixability of the toner to the recording medium (for example, paper). Hereinafter, the polyester resin will be described.
ポリエステル樹脂は、例えばアルコールとカルボン酸とを縮重合又は共縮重合させることで得られる。 The polyester resin can be obtained by, for example, condensation polymerization or co-condensation polymerization of alcohol and carboxylic acid.
ポリエステル樹脂を合成する際に用いられるアルコールの例としては、2価アルコール又は3価以上のアルコールが挙げられる。 Examples of the alcohol used when synthesizing the polyester resin include a dihydric alcohol or a trihydric or higher alcohol.
2価アルコールの例としては、ジオール類又はビスフェノール類が挙げられる。ジオール類の例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール又はポリテトラメチレングリコールが挙げられる。ビスフェノール類の例としては、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物(ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン)又はビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物が挙げられる。 Examples of the dihydric alcohol include diols or bisphenols. Examples of diols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,4-butenediol, 1, Examples include 5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, or polytetramethylene glycol. Examples of bisphenols include bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, bisphenol A ethylene oxide adduct (polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane) or bisphenol A propylene oxide addition Things.
3価以上のアルコールの例としては、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、ジグリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン又は1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼンが挙げられる。 Examples of trihydric or higher alcohols include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, diglycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane or 1,3,5-trihydroxymethyl Benzene is mentioned.
ポリエステル樹脂を合成する際に用いられるカルボン酸の例としては、2価カルボン酸又は3価以上のカルボン酸が挙げられる。 Examples of the carboxylic acid used when synthesizing the polyester resin include a divalent carboxylic acid or a trivalent or higher carboxylic acid.
2価カルボン酸の例としては、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、マロン酸、コハク酸、アルキルコハク酸又はアルケニルコハク酸が挙げられる。アルキルコハク酸の例としては、n−ブチルコハク酸、イソブチルコハク酸、n−オクチルコハク酸、n−ドデシルコハク酸又はイソドデシルコハク酸が挙げられる。アルケニルコハク酸の例としては、n−ブテニルコハク酸、イソブテニルコハク酸、n−オクテニルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸又はイソドデセニルコハク酸が挙げられる。 Examples of divalent carboxylic acids include maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, malonic acid, succinic acid. Examples include acids, alkyl succinic acids or alkenyl succinic acids. Examples of alkyl succinic acids include n-butyl succinic acid, isobutyl succinic acid, n-octyl succinic acid, n-dodecyl succinic acid or isododecyl succinic acid. Examples of alkenyl succinic acids include n-butenyl succinic acid, isobutenyl succinic acid, n-octenyl succinic acid, n-dodecenyl succinic acid or isododecenyl succinic acid.
3価以上のカルボン酸の例としては、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸又はエンポール三量体酸が挙げられる。 Examples of trivalent or higher carboxylic acids include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid), 2,5,7-naphthalene tricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalene tricarboxylic acid, 4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, tetra (methylenecarboxyl) methane, Examples include 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, pyromellitic acid or emporic trimer acid.
アルコール及びカルボン酸は、各々1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。更に、カルボン酸を、エステル形成性の誘導体に誘導体化して使用してもよい。エステル形成性の誘導体の例としては、酸ハライド、酸無水物(例えば、無水トリメリット酸)又は低級アルキルエステルが挙げられる。ここで、「低級アルキル」とは、炭素原子数1以上6以下のアルキル基を意味する。 Alcohol and carboxylic acid may be used individually by 1 type, respectively, and may be used in combination of 2 or more type. Furthermore, the carboxylic acid may be derivatized into an ester-forming derivative. Examples of ester-forming derivatives include acid halides, acid anhydrides (eg, trimellitic anhydride) or lower alkyl esters. Here, “lower alkyl” means an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
結着樹脂としてポリエステル樹脂が使用される場合、結着樹脂中のポリエステル樹脂の含有量は、70質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることが特に好ましく、100質量%であることが最も好ましい。 When a polyester resin is used as the binder resin, the content of the polyester resin in the binder resin is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and 90% by mass or more. Particularly preferred is 100% by mass.
結着樹脂の軟化点(Tm)は、60℃以上150℃以下であることが好ましい。結着樹脂の軟化点がこのような範囲内になるように、異なる軟化点を有する複数種類の樹脂を組み合わせて用いることもできる。 The softening point (Tm) of the binder resin is preferably 60 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. A plurality of types of resins having different softening points can be used in combination so that the softening point of the binder resin is within such a range.
結着樹脂の酸価は、1mgKOH/g以上30mgKOH/g以下であることが好ましい。結着樹脂の酸価は、例えば、JIS(日本工業規格)K0070−1992に記載の方法で測定される。 The acid value of the binder resin is preferably 1 mgKOH / g or more and 30 mgKOH / g or less. The acid value of the binder resin is measured, for example, by the method described in JIS (Japanese Industrial Standard) K0070-1992.
結着樹脂の融点(Mp)は、50℃以上100℃以下であることが好ましい。結着樹脂の融点がこのような範囲内であると、トナーの低温定着性、耐ホットオフセット性及び耐熱保存性を兼ね備え易くなる。結着樹脂の融点は、例えば、示差走査熱量計(セイコーインスツル株式会社製「DSC−6220」)を用いて測定される。詳しくは、アルミ皿に測定試料(結着樹脂)を入れる。示差走査熱量計の測定部にアルミ皿をセットする。リファレンスには空のアルミ皿を用いる。30℃を測定開始温度とし、10℃/分の速度で170℃まで昇温を行う。昇温の際に観測される融解熱の最大ピーク温度を、測定試料の融点とする。 The melting point (Mp) of the binder resin is preferably 50 ° C. or higher and 100 ° C. or lower. When the melting point of the binder resin is within such a range, the toner can easily have low-temperature fixability, hot offset resistance and heat-resistant storage stability. The melting point of the binder resin is measured using, for example, a differential scanning calorimeter (“DSC-6220” manufactured by Seiko Instruments Inc.). Specifically, put a measurement sample (binder resin) in an aluminum dish. Set the aluminum pan on the measurement part of the differential scanning calorimeter. Use an empty aluminum pan for reference. The temperature is increased to 170 ° C. at a rate of 10 ° C./min with 30 ° C. as the measurement start temperature. The maximum peak temperature of the heat of fusion observed when the temperature is raised is taken as the melting point of the measurement sample.
(着色剤)
着色剤には、トナーの色に合わせて、公知の顔料又は染料が用いられる。着色剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上30質量部以下であることが好ましい。
(Coloring agent)
As the colorant, a known pigment or dye is used according to the color of the toner. The content of the colorant is preferably 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
トナーがブラックトナーである場合、ブラック着色剤が使用される。ブラック着色剤の例としては、カーボンブラックが挙げられる。後述するイエロー着色剤、マゼンタ着色剤及びシアン着色剤を用いて黒色に調色されたブラック着色剤を使用してもよい。 When the toner is a black toner, a black colorant is used. An example of a black colorant is carbon black. You may use the black colorant adjusted to black using the yellow colorant, magenta colorant, and cyan colorant which are mentioned later.
トナーがイエロートナーである場合、イエロー着色剤が使用される。イエロー着色剤の例としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物又はアリールアミド化合物が挙げられる。より具体的には、C.I.ピグメントイエロー(3、12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、151、154、155、168、174、175、176、180、181、191又は194)、ナフトールイエローS、ハンザイエローG又はC.I.バットイエローが挙げられる。 When the toner is yellow toner, a yellow colorant is used. Examples of yellow colorants include condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, or arylamide compounds. More specifically, C.I. I. Pigment Yellow (3, 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 97, 109, 110, 111, 120, 127, 128, 129, 147, 151, 154, 155 168, 174, 175, 176, 180, 181, 191 or 194), naphthol yellow S, Hansa yellow G or C.I. I. Bat yellow is mentioned.
トナーがマゼンタトナーである場合、マゼンタ着色剤が使用される。マゼンタ着色剤の例としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物又はペリレン化合物が挙げられる。より具体的には、C.I.ピグメントレッド(2、3、5、6、7、19、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、150、166、169、177、184、185、202、206、220、221又は254)が挙げられる。 If the toner is magenta toner, a magenta colorant is used. Examples of magenta colorants include condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinone compounds, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds or perylene compounds. More specifically, C.I. I. Pigment Red (2, 3, 5, 6, 7, 19, 23, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 57: 1, 81: 1, 122, 144, 146, 150, 166, 169, 177 184, 185, 202, 206, 220, 221 or 254).
トナーがシアントナーである場合、シアン着色剤が使用される。シアン着色剤の例としては、銅フタロシアニン、銅フタロシアニンの誘導体、アントラキノン化合物又は塩基染料レーキ化合物が挙げられる。より具体的には、C.I.ピグメントブルー(1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62又は66)、フタロシアニンブルー、C.I.バットブルー又はC.I.アシッドブルーが挙げられる。 When the toner is cyan toner, a cyan colorant is used. Examples of cyan colorants include copper phthalocyanine, copper phthalocyanine derivatives, anthraquinone compounds or basic dye lake compounds. More specifically, C.I. I. Pigment blue (1, 7, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 60, 62 or 66), phthalocyanine blue, C.I. I. Bat Blue or C.I. I. Acid blue.
(離型剤)
離型剤は、例えばトナーの定着性及び耐オフセット性を向上させる目的で使用される。トナーの定着性及び耐オフセット性を向上させるためには、離型剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上30質量部以下であることが好ましい。
(Release agent)
The release agent is used, for example, for the purpose of improving the toner fixing property and offset resistance. In order to improve the toner fixing property and offset resistance, the content of the release agent is preferably 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
離型剤の例としては、脂肪族炭化水素ワックス、脂肪族炭化水素ワックスの酸化物、植物ワックス、動物ワックス、鉱物ワックス、脂肪酸エステルを主成分とするワックス又は脂肪酸エステルの一部もしくは全部が脱酸化されたワックスが挙げられる。脂肪族炭化水素ワックスの例としては、エステルワックス、ポリエチレワックス(例えば、低分子量ポリエチレン)、ポリプロピレンワックス(例えば、低分子量ポリプロピレン)、ポリオレフィン共重合物、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス又はフィッシャートロプシュワックスが挙げられる。脂肪族炭化水素ワックスの酸化物の例としては、酸化ポリエチレンワックス又は酸化ポリエチレンのブロック共重合体が挙げられる。植物ワックスの例としては、キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろう又はライスワックスが挙げられる。動物ワックスの例としては、みつろう、ラノリン又は鯨ろうが挙げられる。鉱物ワックスの例としては、オゾケライト、セレシン又はペトロラタムが挙げられる。脂肪酸エステルを主成分とするワックスの例としては、モンタン酸エステルワックス又はカスターワックスが挙げられる。脂肪酸エステルの一部もしくは全部が脱酸化されたワックスの例としては、脱酸カルナバワックスが挙げられる。離型剤は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Examples of mold release agents include aliphatic hydrocarbon waxes, oxides of aliphatic hydrocarbon waxes, vegetable waxes, animal waxes, mineral waxes, waxes based on fatty acid esters or part or all of fatty acid esters. An oxidized wax may be mentioned. Examples of aliphatic hydrocarbon waxes include ester wax, polyethylene wax (eg low molecular weight polyethylene), polypropylene wax (eg low molecular weight polypropylene), polyolefin copolymer, polyolefin wax, microcrystalline wax, paraffin wax or Fischer-Tropsch A wax is mentioned. Examples of the oxide of the aliphatic hydrocarbon wax include an oxidized polyethylene wax or a block copolymer of oxidized polyethylene. Examples of plant waxes include candelilla wax, carnauba wax, wood wax, jojoba wax or rice wax. Examples of animal waxes include beeswax, lanolin or whale wax. Examples of mineral waxes include ozokerite, ceresin or petrolatum. Examples of the wax mainly composed of a fatty acid ester include montanic acid ester wax and caster wax. Deoxidized carnauba wax is an example of a wax in which a part or all of the fatty acid ester has been deoxidized. A mold release agent may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
離型剤の融点(溶融温度)は、50℃以上100℃以下であることが好ましい。離型剤の融点がこのような範囲内であると、離型剤を含有するトナーの低温定着性が向上し、トナーの高温でのオフセットの発生が抑制される傾向にある。離型剤の融点は、例えば、示差走査熱量計(セイコーインスツル株式会社製「DSC−6220」)を用いて測定することができる。 The melting point (melting temperature) of the release agent is preferably 50 ° C. or higher and 100 ° C. or lower. When the melting point of the release agent is within such a range, the low-temperature fixability of the toner containing the release agent is improved, and the occurrence of offset at a high temperature of the toner tends to be suppressed. The melting point of the release agent can be measured using, for example, a differential scanning calorimeter (“DSC-6220” manufactured by Seiko Instruments Inc.).
(電荷制御剤)
電荷制御剤は、帯電レベル及び帯電立ち上がり特性を向上させる目的で使用される。また、耐久性及び安定性に優れたトナーを得る目的で使用される。帯電立ち上がり特性は、短時間で所定の帯電レベルに帯電可能か否かの指標である。
(Charge control agent)
The charge control agent is used for the purpose of improving the charge level and the charge rising property. Further, it is used for the purpose of obtaining a toner excellent in durability and stability. The charge rising characteristic is an index as to whether or not charging to a predetermined charge level is possible in a short time.
正帯電させたトナーを用いて現像する場合には、正帯電性の電荷制御剤を使用することが好ましい。一方、負帯電させたトナーを用いて現像する場合には、負帯電性の電荷制御剤を使用することが好ましい。ただし、トナーにおいて十分な帯電性が確保される場合には、電荷制御剤を使用しなくてもよい。 When developing with positively charged toner, it is preferable to use a positively chargeable charge control agent. On the other hand, when developing using a negatively charged toner, it is preferable to use a negatively chargeable charge control agent. However, when sufficient chargeability is ensured in the toner, the charge control agent may not be used.
正帯電性の電荷制御剤の例としては、アジン化合物、アジン化合物からなる直接染料、ニグロシン化合物、ニグロシン化合物からなる酸性染料、ナフテン酸又は高級脂肪酸の金属塩類、アルコキシル化アミン、アルキルアミド又は4級アンモニウム塩が挙げられる。また、4級アンモニウム塩、カルボン酸塩又はカルボキシル基を有する樹脂も、正帯電性の電荷制御剤として使用できる。迅速な立ち上がり性を得るためには、電荷制御剤としては、4級アンモニウム塩又はニグロシン化合物が好ましい。1種の電荷制御剤を単独で使用してもよいし、複数種の電荷制御剤を併用してもよい。電荷制御剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して、0.05質量部以上5質量部以下であることが好ましい。 Examples of positively chargeable charge control agents include azine compounds, direct dyes made of azine compounds, nigrosine compounds, acid dyes made of nigrosine compounds, metal salts of naphthenic acid or higher fatty acids, alkoxylated amines, alkylamides or quaternary An ammonium salt is mentioned. Further, a resin having a quaternary ammonium salt, a carboxylate or a carboxyl group can also be used as a positively chargeable charge control agent. In order to obtain quick start-up property, the charge control agent is preferably a quaternary ammonium salt or a nigrosine compound. One type of charge control agent may be used alone, or a plurality of types of charge control agents may be used in combination. The content of the charge control agent is preferably 0.05 parts by mass or more and 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
<1−2.キャリア粒子>
キャリア粒子5は、キャリアコア6と、キャリアコート層7とを有する。キャリアコア6は、キャリアコート層7によって被覆される。キャリアコート層7は、キャリアコア6の表面に備えられる。
<1-2. Carrier particles>
The
キャリア粒子5の数平均一次粒子径は、20μm以上120μm以下であることが好ましく、25μm以上80μm以下であることがより好ましい。キャリア粒子5の数平均一次粒子径は、例えば、樹脂粒子4の数平均一次粒子径の測定と同様の方法で測定される。
The number average primary particle diameter of the
トナーを二成分現像剤において用いる場合、トナーの含有量は、二成分現像剤の質量に対して、3質量%以上20質量%以下であることが好ましく、5質量%以上15質量%以下であることがより好ましい。 When the toner is used in the two-component developer, the toner content is preferably 3% by mass or more and 20% by mass or less, and more preferably 5% by mass or more and 15% by mass or less with respect to the mass of the two-component developer. It is more preferable.
<1−2−1.キャリアコート層>
キャリアコート層7は、フッ素含有樹脂を含む。フッ素含有樹脂としては、例えば、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体又はテトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体が挙げられる。単量体としてのパーフルオロアルキルビニルエーテルの例は、炭素原子数1以上20以下のパーフルオロアルキルを有するビニルエーテルであり、より具体的にはパーフルオロオクチルビニルエーテルである。
<1-2-1. Carrier coat layer>
The
フッ素含有樹脂がパーフルオロアルキルビニルエーテルである場合、パーフルオロアルキレート(例えばパーフルオロオクタン酸)の含有量は、パーフルオロアルキルビニルエーテルの質量に対して、100ppm以下であることが好ましく、10ppm以下であることがより好ましい。パーフルオロアルキレートの含有量は、例えば高速液体クロマトグラフ質量分析計(LC/MS)により測定される。 When the fluorine-containing resin is perfluoroalkyl vinyl ether, the content of perfluoroalkylate (for example, perfluorooctanoic acid) is preferably 100 ppm or less with respect to the mass of the perfluoroalkyl vinyl ether, and is 10 ppm or less. It is more preferable. The content of perfluoroalkylate is measured by, for example, a high performance liquid chromatograph mass spectrometer (LC / MS).
キャリアコート層7は、フッ素含有樹脂以外の樹脂(以下、その他の樹脂と記載することがある)を更に含んでいてもよい。その他の樹脂の例としては、アクリル酸系重合体、スチレン系重合体、スチレン−アクリル酸系共重合体、オレフィン重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリカーボネート、セルロース樹脂、ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリアセタール樹脂又はアミノ樹脂が挙げられる。オレフィン重合体の例としては、ポリエチレン、塩素化ポリエチレン又はポリプロピレンが挙げられる。フッ素樹脂の例としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン又はポリフッ化ビニリデンが挙げられる。これらの樹脂は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。その他の樹脂としては、ポリアミドイミド樹脂が好ましく、無水トリメリット酸と4,4‘−ジアミノジフェニルメタンとの共重合体がより好ましい。
The
キャリアコート層7がフッ素含有樹脂とその他の樹脂とを含む場合、フッ素含有樹脂の含有量は、その他樹脂1質量部に対して、1質量部以上9質量部以下であることが好ましい。フッ素含有樹脂の含有量がその他樹脂1質量部に対して1質量部以上であると、キャリア粒子5との摩擦によりトナー粒子2を良好に帯電し易い。フッ素含有樹脂の含有量がその他樹脂1質量部に対して9質量部以下であると、その他の樹脂に対してフッ素含有樹脂を分散させ易い。
When the
フッ素含有樹脂は、粒子の形状を保ったままキャリアコート層7に含まれてもよい。例えば、フッ素含有樹脂の粒子がその他の樹脂に分散したキャリアコート層7であってもよい。
The fluorine-containing resin may be contained in the
<1−2−2.キャリアコア>
キャリアコア6の例としては、鉄、酸化鉄(例えばフェライト)、還元鉄、マグネタイト、銅、ケイ素鋼、ニッケル又はコバルトの粒子;これらの材料と金属(例えば、マンガン、マグネシウム、ストロンチウム、亜鉛又はアルミニウム)との合金の粒子;鉄−ニッケル合金の粒子;鉄−コバルト合金の粒子;セラミックスの粒子;或いは高誘電率物質の粒子が挙げられる。セラミックスの例としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化銅、酸化マグネシウム、酸化鉛、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、チタン酸マグネシウム、チタン酸バリウム、チタン酸リチウム、チタン酸鉛、ジルコン酸鉛又はニオブ酸リチウムが挙げられる。高誘電率物質の例としては、リン酸二水素アンモニウム、リン酸二水素カリウム又はロッシェル塩が挙げられる。これらのなかでも、フェライト又はフェライトを含む合金が好ましい。これらのキャリアコア6は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
<1-2-2. Career Core>
Examples of the
<2.現像剤の製造方法>
以下、現像剤1を製造する方法の一例について説明する。現像剤1の製造では、トナー粒子2とキャリア粒子5とを製造する。そして、トナー粒子2とキャリア粒子5とを混合して、現像剤1を得る。
<2. Developer production method>
Hereinafter, an example of a method for producing the developer 1 will be described. In the production of the developer 1, toner particles 2 and
<2−1.トナー粒子の製造>
トナー粒子2の製造では、トナー母粒子3と樹脂粒子4とを製造する。そして、トナー母粒子3の表面に樹脂粒子4を付着させて、トナー粒子2を得る。
<2-1. Production of toner particles>
In the production of the toner particles 2, the toner base particles 3 and the resin particles 4 are produced. Then, the resin particles 4 are attached to the surface of the toner base particles 3 to obtain the toner particles 2.
(トナー母粒子の製造)
トナー母粒子3の製造方法の好適な例としては、粉砕法又は凝集法が挙げられる。これらの方法は、着色剤、電荷制御剤及び離型剤を結着樹脂中に良好に分散させ易い。
(Manufacture of toner mother particles)
Preferable examples of the method for producing the toner base particles 3 include a pulverization method or an aggregation method. In these methods, it is easy to favorably disperse the colorant, the charge control agent, and the release agent in the binder resin.
粉砕法の一例では、まず、結着樹脂、着色剤、電荷制御剤及び離型剤を混合する。続けて、得られた混合物を、溶融混練装置(例えば、1軸又は2軸の押出機)を用いて溶融混練する。続けて、得られた溶融混練物を粉砕及び分級する。これにより、トナー母粒子3が得られる。粉砕法を用いた場合には、凝集法を用いた場合よりも容易にトナー母粒子3を製造できることが多い。 In an example of the pulverization method, first, a binder resin, a colorant, a charge control agent, and a release agent are mixed. Subsequently, the obtained mixture is melt-kneaded using a melt-kneading apparatus (for example, a single-screw or twin-screw extruder). Subsequently, the obtained melt-kneaded product is pulverized and classified. Thereby, toner base particles 3 are obtained. When the pulverization method is used, the toner base particles 3 can often be manufactured more easily than when the aggregation method is used.
凝集法の一例では、まず、結着樹脂、着色剤、電荷制御剤及び離型剤の各々の微粒子を含む水性媒体中で、これらの微粒子を所望の粒子径になるまで凝集させる。これにより、結着樹脂、着色剤、電荷制御剤及び離型剤を含有する凝集粒子が形成される。続けて、得られた凝集粒子を加熱して、凝集粒子に含有される成分を合一化させる。これにより、所望の粒子径を有するトナー母粒子3が得られる。必要に応じて、得られたトナー母粒子3を洗浄し、洗浄されたトナー母粒子3を乾燥する。なお、乾燥工程でスプレードライヤーを用いる場合には、外添剤(例えば多数の樹脂粒子4)の分散液をトナー母粒子3に噴霧することで、乾燥と外添とを同時に行うことができる。 In an example of the aggregation method, first, these fine particles are aggregated in an aqueous medium containing fine particles of a binder resin, a colorant, a charge control agent, and a release agent until a desired particle diameter is obtained. Thereby, aggregated particles containing a binder resin, a colorant, a charge control agent, and a release agent are formed. Subsequently, the obtained aggregated particles are heated to unite the components contained in the aggregated particles. Thereby, toner mother particles 3 having a desired particle diameter are obtained. If necessary, the obtained toner base particles 3 are washed, and the washed toner base particles 3 are dried. In the case where a spray dryer is used in the drying step, drying and external addition can be performed simultaneously by spraying a dispersion of an external additive (for example, a large number of resin particles 4) onto the toner base particles 3.
なお、トナー母粒子3に相当するトナーコアの表面にシェル層を形成して、カプセル化されたトナー母粒子3を製造してもよい。シェル層の形成方法は任意である。例えば、in−situ重合法、液中硬化被膜法及びコアセルベーション法の何れの方法を用いて、シェル層を形成してもよい。 The encapsulated toner base particles 3 may be manufactured by forming a shell layer on the surface of the toner core corresponding to the toner base particles 3. The method for forming the shell layer is arbitrary. For example, the shell layer may be formed using any of an in-situ polymerization method, a submerged cured coating method, and a coacervation method.
(樹脂粒子の製造)
樹脂粒子4は、例えば、既に述べた樹脂粒子4を形成するための単量体を、重合又は共重合することにより製造される。以下、樹脂粒子4がスチレンアクリル酸系樹脂粒子である場合を例に挙げて説明する。
(Manufacture of resin particles)
The resin particles 4 are produced, for example, by polymerizing or copolymerizing the monomers for forming the resin particles 4 already described. Hereinafter, the case where the resin particles 4 are styrene acrylic acid resin particles will be described as an example.
スチレンアクリル酸系樹脂粒子の製造では、アクリル酸系単量体とスチレン系単量体とを反応(共重合)させる。これにより、スチレンアクリル酸系樹脂の樹脂粒子4が多数形成される。共重合反応では、例えば、アクリル酸系単量体とスチレン系単量体とを、溶媒中で加熱しながら攪拌する。共重合反応では、アクリル酸系単量体及びスチレン系単量体に加えて、必要に応じて、架橋剤、乳化剤及び重合開始剤が添加されてもよい。好適に共重合反応を進行させるためには、共重合反応が窒素雰囲気下で行われることが好ましい。アクリル酸系単量体は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。また、スチレン系単量体も、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 In the production of styrene acrylic acid resin particles, an acrylic acid monomer and a styrene monomer are reacted (copolymerized). Thereby, a large number of resin particles 4 of styrene acrylic acid resin are formed. In the copolymerization reaction, for example, an acrylic acid monomer and a styrene monomer are stirred while heating in a solvent. In the copolymerization reaction, a crosslinking agent, an emulsifier, and a polymerization initiator may be added as needed in addition to the acrylic acid monomer and the styrene monomer. In order to suitably proceed the copolymerization reaction, the copolymerization reaction is preferably performed in a nitrogen atmosphere. One acrylic acid monomer may be used alone, or two or more acrylic acid monomers may be used in combination. Moreover, a styrene-type monomer may also be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
スチレン系単量体(スチレン又はスチレン誘導体)の添加量は、アクリル酸系単量体(アクリル酸又はアクリル酸誘導体)100質量部に対して、5質量部以上50質量部以下であることが好ましく、10質量部以上30質量部以下であることがより好ましい。 The addition amount of the styrene monomer (styrene or styrene derivative) is preferably 5 parts by mass or more and 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the acrylic acid monomer (acrylic acid or acrylic acid derivative). More preferably, it is 10 to 30 parts by mass.
アクリル酸系単量体とスチレン系単量体とに加えて、架橋剤を添加することが好ましい。架橋剤を使用することにより、形成されるスチレンアクリル酸系樹脂の架橋度を調整し易くなる。これにより、樹脂粒子4の凝集度Y160を所望の値に調整し易くなる。架橋剤としては、ビニル基を2個以上(好ましくは2個又は3個、より好ましくは2個)有する単量体が好ましく、ジビニルベンゼンがより好ましい。架橋剤は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。樹脂粒子4の凝集度Y160を所望の値に調整し易いことから、架橋剤の添加量は、アクリル酸系単量体(アクリル酸又はアクリル酸誘導体)100質量部に対して、35質量部以上85質量部以下であることが好ましい。 It is preferable to add a crosslinking agent in addition to the acrylic acid monomer and the styrene monomer. By using a crosslinking agent, it becomes easy to adjust the crosslinking degree of the styrene acrylic resin formed. This makes it easier to adjust the degree of aggregation Y 160 of the resin particles 4 to a desired value. As the crosslinking agent, a monomer having two or more vinyl groups (preferably two or three, more preferably two) is preferable, and divinylbenzene is more preferable. A crosslinking agent may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. Since the aggregation degree Y 160 of the resin particles 4 can be easily adjusted to a desired value, the addition amount of the crosslinking agent is 35 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acrylic acid monomer (acrylic acid or acrylic acid derivative). The amount is preferably 85 parts by mass or less.
共重合反応に乳化剤を使用する場合、乳化剤の例としては、スルホン酸塩含有乳化剤が挙げられ、より具体的には、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリルスルホン酸ナトリウム、ジ(2−エチルヘキシル)スルホコハク酸ナトリウム又はイソオクチルベンゼンスルホン酸ナトリウムが挙げられる。樹脂粒子4の分散液の導電率を所望の値に調整し易いことから、乳化剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい。樹脂粒子4の分散液の導電率を所望の値に調整し易いことから、乳化剤の添加量は、アクリル酸系単量体100質量部に対して、4質量部以上10質量部以下であることが好ましい。 When an emulsifier is used in the copolymerization reaction, examples of the emulsifier include sulfonate-containing emulsifiers. More specifically, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium laurylsulfonate, di (2-ethylhexyl) sulfosuccinate Sodium or sodium isooctylbenzene sulfonate can be mentioned. As the emulsifier, sodium dodecylbenzenesulfonate is preferable because the conductivity of the dispersion of the resin particles 4 can be easily adjusted to a desired value. Since it is easy to adjust the conductivity of the dispersion of the resin particles 4 to a desired value, the amount of the emulsifier added is 4 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the acrylic acid monomer. Is preferred.
共重合反応に重合開始剤を使用する場合、重合開始剤の例としては、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム又は過酸化水素が挙げられる。重合開始剤としては、ベンゾイルパーオキサイドが好ましい。重合開始剤の添加量は、アクリル酸系単量体100質量部に対して、10質量部以上20質量部以下であることが好ましい。 When a polymerization initiator is used for the copolymerization reaction, examples of the polymerization initiator include benzoyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, potassium persulfate, ammonium persulfate, or hydrogen peroxide. As the polymerization initiator, benzoyl peroxide is preferable. The addition amount of the polymerization initiator is preferably 10 parts by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the acrylic monomer.
共重合反応に使用される溶媒の例としては、水性媒体が挙げられる。水性媒体とは、水を主成分とする媒体である。水性媒体は、溶媒として機能してもよく、分散媒として機能してもよい。水性媒体の具体例としては、水、又は水と極性溶媒との混合液が挙げられる。水性媒体中に含有される極性溶媒の例としては、メタノール又はエタノールが挙げられる。水性媒体における水の含有率は、水性媒体の質量に対して、80質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることが一層好ましく、100質量%であることが最も好ましい。共重合反応を好適に進行させるためには、溶媒として水を使用することが好ましい。共重合反応を好適に進行させるためには、溶媒の添加量は、アクリル酸系単量体100質量部に対して、200質量部以上1000質量部以下であることが好ましく、500質量部以上700質量部以下であることがより好ましい。 An example of the solvent used in the copolymerization reaction includes an aqueous medium. The aqueous medium is a medium mainly composed of water. The aqueous medium may function as a solvent or may function as a dispersion medium. Specific examples of the aqueous medium include water or a mixed liquid of water and a polar solvent. Examples of the polar solvent contained in the aqueous medium include methanol or ethanol. The content of water in the aqueous medium is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and most preferably 100% by mass with respect to the mass of the aqueous medium. In order to suitably proceed the copolymerization reaction, it is preferable to use water as a solvent. In order to suitably proceed the copolymerization reaction, the amount of the solvent added is preferably 200 parts by mass or more and 1000 parts by mass or less, and 500 parts by mass or more and 700 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acrylic acid monomer. It is more preferable that the amount is not more than part by mass.
共重合反応の反応時間及び攪拌条件の一方又は両方を変更することにより、形成される樹脂粒子4の数平均一次粒子径を調整することができる。共重合反応における反応時間を長くすると、形成される樹脂粒子4の数平均一次粒子径が大きくなる傾向がある。共重合反応における攪拌速度を遅くすると、形成される樹脂粒子4の数平均一次粒子径が大きくなる傾向がある。 The number average primary particle diameter of the resin particles 4 to be formed can be adjusted by changing one or both of the reaction time of the copolymerization reaction and the stirring conditions. When the reaction time in the copolymerization reaction is lengthened, the number average primary particle diameter of the formed resin particles 4 tends to increase. When the stirring speed in the copolymerization reaction is decreased, the number average primary particle diameter of the formed resin particles 4 tends to increase.
共重合反応を好適に進行させるためには、共重合反応の反応温度は、70℃以上100℃以下であることが好ましく、85℃以上95℃以下であることがより好ましい。同様の理由から、共重合反応の反応時間は、1時間以上5時間以下であることが好ましい。 In order to allow the copolymerization reaction to proceed appropriately, the reaction temperature of the copolymerization reaction is preferably 70 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, and more preferably 85 ° C. or higher and 95 ° C. or lower. For the same reason, the reaction time of the copolymerization reaction is preferably 1 hour or more and 5 hours or less.
(外添)
トナー母粒子3と樹脂粒子4とを、混合機(例えば、日本コークス工業株式会社製のFMミキサー)を用いて混合する。混合条件は、樹脂粒子4がトナー母粒子3に完全に埋没しない条件に設定されることが好ましい。混合により、トナー母粒子3の表面に複数の樹脂粒子4を付着させる。その結果、トナー粒子2が得られる。
(External)
The toner base particles 3 and the resin particles 4 are mixed using a mixer (for example, an FM mixer manufactured by Nippon Coke Industries, Ltd.). The mixing condition is preferably set to a condition in which the resin particles 4 are not completely buried in the toner base particles 3. A plurality of resin particles 4 are adhered to the surface of the toner base particles 3 by mixing. As a result, toner particles 2 are obtained.
<2−2.キャリア粒子の製造>
キャリア粒子5の製造では、キャリアコア6がキャリアコート層7によって被覆される。まず、キャリアコア6を準備する。続いて、キャリアコート層7を形成するための液(以下、キャリアコート層形成用液と記載することがある)を調製する。詳しくは、水性媒体にフッ素含有樹脂を分散させる。キャリアコート層形成用液には、その他の樹脂が添加されてもよい。フッ素含有樹脂を良好に分散させるために、キャリアコート層形成用液に界面活性剤(好ましくは非イオン界面活性剤)が添加されてもよい。続いて、流動層コーティング装置を用いて、キャリアコート層形成用液をキャリアコアに噴霧する。その結果、キャリアコアが、未硬化の有機層(流動層)で被覆される。乾燥機を用いて、未硬化の有機層(流動層)で被覆されたキャリアコアを加熱する。これにより、流動層が硬化する。その結果、キャリアコア6と、キャリアコア6を覆うキャリアコート層7とを有するキャリア粒子5が得られる。
<2-2. Production of carrier particles>
In the manufacture of the
<2−3.トナーとキャリアとの混合>
混合機(例えばロッキングミキサー(登録商標)又はボールミル)を用いてトナー(多数のトナー粒子2)とキャリア(多数のキャリア粒子5)とを混合する。その結果、現像剤1が得られる。
<2-3. Mixing toner and carrier>
The toner (many toner particles 2) and the carrier (many carrier particles 5) are mixed using a mixer (for example, a rocking mixer (registered trademark) or a ball mill). As a result, developer 1 is obtained.
現像剤1の製造方法において、必要のない工程は割愛してもよい。例えば、市販品をそのまま材料として用いることができる場合には、市販品を用いることで、その材料を調製する工程を割愛できる。効率的に現像剤1を製造するためには、多数の粒子(トナー粒子2又はキャリア粒子5)を同時に形成することが好ましい。 In the manufacturing method of the developer 1, unnecessary steps may be omitted. For example, when a commercially available product can be used as a material as it is, the step of preparing the material can be omitted by using a commercially available product. In order to efficiently produce the developer 1, it is preferable to form a large number of particles (toner particles 2 or carrier particles 5) simultaneously.
<3.画像形成装置及び画像形成方法>
以下、図2を参照して、本実施形態に係る現像剤1を用いる画像形成装置100及び画像形成方法を説明する。図2に画像形成装置100の構成の一例を示す。画像形成装置100は例えば、像担持体11と、現像部14とを備える。画像形成装置100では、本実施形態の現像剤1が用いられる。現像剤1は、現像部14内に貯留される。画像形成装置100は、帯電部12と、露光部13と、転写部(一次転写部15のみ、又は一次転写部15及び二次転写部18の両方)と、クリーニング部16と、転写ベルト17と、定着部19とを更に備えていてもよい。
<3. Image Forming Apparatus and Image Forming Method>
Hereinafter, an
画像形成装置100を用いた画像形成方法では、現像工程が行われる。画像形成方法では、帯電工程、露光工程(静電潜像形成工程)、転写工程及び定着工程の1つ以上が更に行われてもよい。
In the image forming method using the
帯電工程では、帯電部12が像担持体11の表面を帯電する。帯電部12の例としては、非接触方式の帯電部(例えばコロトロン帯電器又はスコロトロン帯電器)又は接触方式の帯電部(例えば帯電ローラー又は帯電ブラシ)が挙げられる。帯電部12の帯電極性は、特に限定されない。例えば、帯電部12が像担持体11の表面を正極性に帯電し、正極性に帯電させたトナーを現像部14が像担持体11の表面に供給して、静電潜像をトナー像として現像してもよい。
In the charging step, the charging
露光工程(静電潜像形成工程)では、露光部13が帯電された像担持体11の表面を露光する。これにより、像担持体11の表面に静電潜像が形成される。
In the exposure step (electrostatic latent image forming step), the
現像工程では、現像部14が、像担持体11の表面に形成された静電潜像に、現像剤1に含まれるトナー(多数のトナー粒子2)を供給する。これにより、静電潜像がトナー像として現像される。像担持体11は、トナー像を担持する。現像部14及び像担持体11については後述する。
In the developing process, the developing
転写工程では、例えば中間転写方式又は直接転写方式を採用することができる。中間転写方式では、一次転写部15が、像担持体11から転写ベルト17にトナー像を一次転写する。続いて、二次転写部18が、転写ベルト17から記録媒体Pにトナー像を二次転写する。直接転写方式では、一次転写部15が、像担持体11から、転写ベルト17によって搬送される記録媒体Pにトナー像を転写する。直接転写方式では、トナー像が記録媒体Pに転写されるときに、像担持体11が記録媒体Pと接触している。直接転写方式を採用する画像形成装置100では、二次転写部18は割愛される。転写工程後に像担持体11の表面に残ったトナーは、必要に応じて、クリーニング部16によってクリーニングされる。
In the transfer step, for example, an intermediate transfer method or a direct transfer method can be adopted. In the intermediate transfer method, the
定着工程では、定着部19が記録媒体Pに転写された未定着トナー像を、加熱及び/又は加圧により定着させる。これにより、記録媒体Pに画像が形成される。
In the fixing process, the fixing
なお、画像形成装置100は、電子写真方式の画像形成装置である限り、特に限定されない。画像形成装置100は例えば、モノクロ画像形成装置であってもよいし、カラー画像形成装置であってもよい。異なる色のトナーによる各色のトナー像を形成するために、画像形成装置100は、タンデム方式のカラー画像形成装置であってもよい。画像形成装置100がモノクロ画像形成装置である場合、画像形成装置100は例えば、画像形成ユニット10aを備える。画像形成ユニット10aは、像担持体11と、帯電部12と、現像部14と、一次転写部15と、クリーニング部16とを備える。画像形成ユニット10aの中央位置に、像担持体11が配置される。像担持体11は、矢符(反時計回り)方向に回転可能に設けられる。そして、像担持体11の周囲には、帯電部12、現像部14、一次転写部15及びクリーニング部16が、帯電部12を基準として像担持体11の回転方向の上流側から順に配置されている。画像形成装置100がタンデム方式のカラー画像形成装置である場合、画像形成装置100は例えば、画像形成ユニット10a、10b、10c及び10dを備える。画像形成ユニット10b、10c及び10dは、画像形成ユニット10aと同様の構成を有する。
The
(像担持体)
次に、図3(a)及び(b)を参照して、像担持体11について更に詳しく説明する。図3(a)及び(b)は、それぞれ、像担持体11の部分断面図を示す。図3(a)に示すように、像担持体11は、導電性基体111と、感光層(光導電層に相当)112とを備える。像担持体11は、感光層112に静電潜像が形成される。
(Image carrier)
Next, the
図3(b)に示すように、像担持体11には、必要に応じて下引き層(電荷注入阻止層に相当)113又は保護層114が設けられてもよい。下引き層113は、例えば、導電性基体111と感光層112との間に設けられる。保護層114は、例えば、感光層112上に最表層として設けられる。
As shown in FIG. 3B, the
像担持体11は、アモルファスシリコン感光体である。アモルファスシリコン感光体は、有機感光体と比較して感光体の耐摩耗性及び耐久性が高い。しかし、アモルファスシリコン感光体は、有機感光体と比較して、感光層112の絶縁破壊が引き起こされ易い。ここで、本実施形態の現像剤1は、既に述べたように、感光層112の絶縁破壊の発生を抑制することができる。そのため、本実施形態の現像剤1を用いる画像形成装置100は、像担持体11としてアモルファスシリコン感光体を備える場合であっても、感光層112の絶縁破壊の発生を抑制でき、形成画像における黒点の発生を抑制することができる。
The
導電性基体111は、少なくとも表面部が導電性材料を有する。例えば、導電性基体111の全体が導電性材料で構成されていてもよい。或いは、導電性材料で被覆された絶縁性材料(例えば樹脂又はガラス)を、導電性基体111として使用してもよい。導電性基体111に含有される導電性材料としては、アルミニウム(Al)、亜鉛(Zn)、銅(Cu)、鉄(Fe)、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)、クロム(Cr)、タンタル(Ta)、錫(Sn)、金(Au)又は銀(Ag)が挙げられる。導電性材料は1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて(例えば、合金として)使用してもよい。導電性材料の合金の例としては、ステンレススチール(SUS)が挙げられる。これらの導電性材料のなかでも、感光層112との密着性及び感光層112から導電性基体111への電荷の移動が良好であることから、アルミニウム又はアルミニウム合金が好ましい。導電性基体111の形状は、例えば円筒状である。
The
像担持体11の感光層112は、アモルファス(非晶質状態の)シリコン系材料を含有する。アモルファスシリコン系材料の例としては、炭素原子を含有するアモルファスシリコン(a−SiC)、炭素原子と窒素原子とを含有するアモルファスシリコン(a−SiCN)、窒素原子と酸素原子とを含有するアモルファスシリコン(a−SiNO)、炭素原子と酸素原子とを含有するアモルファスシリコン(a−SiCO)、窒素原子を含有するアモルファスシリコン(a−SiN)、アモルファスシリコン(a−Si)又は酸素原子を含有するアモルファスシリコン(a−SiO)が挙げられる。また、感光層112における電荷移動度を制御し易いことから、アモルファスシリコン系材料の一部として、水素原子及びハロゲン原子からなる群から選択される少なくとも1種の原子を更に含有させることも好ましい。
The
像担持体11の電気特性を向上させるためには、感光層112の厚さは、例えば、1μm以上100μm以下であることが好ましい。
In order to improve the electrical characteristics of the
(現像部)
次に、図4を参照して、タッチダウン現像方式を採用する現像部14を例に挙げて説明する。現像部14は、現像動作を行う。現像部14は、リフレッシュ動作を更に行うことができる。なお、現像動作は、画像形成方法における現像工程に対応する。リフレッシュ動作は、画像形成方法におけるトナー排出工程に対応する。
(Development part)
Next, with reference to FIG. 4, the developing
(現像動作)
現像動作は、現像部14が、現像剤1に含まれるトナー(多数のトナー粒子2)を、像担持体11の周面(表面)11sに形成された静電潜像に供給して、静電潜像をトナー像として現像する動作である。
(Development operation)
In the developing operation, the developing
図4は、画像形成装置100が備える現像部14と像担持体11とを示す。現像部14は、筐体80と、現像剤搬送路81と、現像剤担持体82と、トナー担持体83と、現像剤規制部材84と、現像剤攪拌搬送部材85とを含む。現像剤担持体82、トナー担持体83及び現像剤規制部材84は各々、磁気ローラー、現像ローラー及び現像剤規制ブレードに相当する。現像剤搬送路81と、現像剤担持体82と、トナー担持体83と、現像剤規制部材84と、現像剤攪拌搬送部材85とは、筐体80内に配置される。現像剤搬送路81内には、現像剤1が収容されている。
FIG. 4 shows the developing
筐体80は、仕切壁801を含む。現像剤搬送路81は、第一搬送路811及び第二搬送路812を含む。第一搬送路811及び第二搬送路812は互いに略平行に延びている。仕切壁801は、第一搬送路811と第二搬送路812との間に位置する。
The
現像剤攪拌搬送部材85は、第一搬送スクリュー851と、第二搬送スクリュー852とを含む。第一搬送路811には第一搬送スクリュー851が配置されている。第二搬送路812には第二搬送スクリュー852が配置されている。第一搬送スクリュー851と第二搬送スクリュー852とは略平行に配置される。
The developer stirring and conveying
第一搬送スクリュー851は回転し、第一搬送路811内の現像剤1を攪拌しながら搬送する。同様に、第二搬送スクリュー852は回転し、第二搬送路812内の現像剤1を攪拌しながら搬送する。その結果、現像剤1は、第一搬送路811と第二搬送路812との間を循環しながら搬送される。
The first conveying
現像剤担持体82は、現像剤攪拌搬送部材85に対向し、筐体80に回転可能に支持される。現像剤担持体82の内部には、円柱状のマグネット(不図示)が回転不能に固定される。マグネットは複数の磁極を有している。マグネットは、例えば、汲上極821、規制極822及び主極823を有する。汲上極821は現像剤攪拌搬送部材85に対向している。規制極822は現像剤規制部材84に対向している。主極823はトナー担持体83に対向している。
The
現像剤担持体82は、汲上極821の磁力によって現像剤搬送路81から現像剤担持体82の周面82s上に、現像剤1を磁気的に汲み上げる(受け取る)。汲み上げられた現像剤1は、現像剤担持体82の周面82s上に現像剤1の層(磁気ブラシ層)として磁気的に保持される。保持された現像剤1は、現像剤担持体82の回転に伴って現像剤規制部材84へ搬送される。
The
現像剤規制部材84は、現像剤担持体82の回転方向において現像剤攪拌搬送部材85よりも下流側に設けられる。現像剤規制部材84は、現像剤担持体82の周面82sに磁気的に付着した現像剤1の層厚を規制する。現像剤規制部材84は、現像剤担持体82の長手方向に沿って延びる。現像剤規制部材84は、例えば、磁性材料で構成される板状の部材である。現像剤規制部材84は、筐体80に固定された支持部材841によって支持されている。現像剤規制部材84は、規制面842を有する。規制面842は、現像剤規制部材84の先端面に相当する。規制面842と現像剤担持体82の周面82sとの間には、第一ギャップ(いわゆる規制ギャップ)G1が設けられる。
The
現像剤規制部材84は、現像剤担持体82の規制極822によって磁化される。これにより、現像剤規制部材84の規制面842と規制極822との間の第一ギャップG1に、磁路が形成される。汲上極821によって現像剤担持体82の周面82s上に付着した現像剤1の層は、現像剤担持体82の回転に伴って第一ギャップG1内に搬送される。続いて、現像剤1の層厚が第一ギャップG1において規制される。これにより、現像剤担持体82の周面82s上には所定の厚さの現像剤1の層が形成される。
The
トナー担持体83は、現像剤担持体82の回転方向において現像剤規制部材84よりも下流側に設けられる。トナー担持体83は、現像剤担持体82に対向し、筐体80に回転可能に支持される。トナー担持体83の周面83sと現像剤担持体82の周面82sとの間には、第二ギャップG2が設けられる。
The
トナー担持体83は、現像剤担持体82の周面82s上に形成された現像剤1の層に接触しながら回転する。そして、第二ギャップG2において、トナー担持体83及び現像剤担持体82に、それぞれ所定のバイアスが印加される。トナー担持体83に印加されるバイアスの絶対値V83は、現像剤担持体82に印加されるバイアスの絶対値V82より小さい。これにより、トナー担持体83の周面83sと現像剤担持体82の周面82sとの間には所定の電位差が生じる。トナーの帯電極性は、例えば、トナー担持体83及び現像剤担持体82に印加されるバイアスの極性と同じである。そのため、生じた電位差により、現像剤担持体82の周面82s上に形成された現像剤1の層から、トナー(多数のトナー粒子2)がトナー担持体83の周面83sに移動する。現像剤1の層に含まれるキャリア(多数のキャリア粒子5)は現像剤担持体82の周面82sに残る。これにより、トナー担持体83の周面83s上に、トナー(多数のトナー粒子2)の層が形成される。
The
トナー担持体83は、筐体80に形成された開口を通して像担持体11と対向している。トナー担持体83の周面83sと像担持体11の周面との間には、第三ギャップG3が設けられる。
The
トナー担持体83の周面83s上に形成されたトナー(多数のトナー粒子2)の層は、トナー担持体83の回転に伴って像担持体11の周面11sに向けて搬送される。そして、第三ギャップG3において、トナー担持体83に所定のバイアスが印加される。トナー担持体83に印加されるバイアスの絶対値V83は、像担持体11の露光領域の表面電位の絶対値V11Eより大きい。トナー担持体83に印加されるバイアスの絶対値V83は、像担持体11の非露光領域の表面電位の絶対値V11UEより小さい。これにより、像担持体11の周面11sとトナー担持体83の周面83sとの間には所定の電位差が生じる。トナーの帯電極性は、例えば、トナー担持体83に印加されるバイアス及び像担持体11の帯電極性と同じである。そのため、生じた電位差により、トナー担持体83の周面83s上に形成されたトナー(多数のトナー粒子2)の層からトナーが像担持体11の周面11sの露光領域に移動する。これにより、像担持体11の周面11sに形成された静電潜像(露光領域に相当)がトナー像として現像される。
The layer of toner (many toner particles 2) formed on the
(リフレッシュ動作)
現像部14は、現像動作に加えて、リフレッシュ動作を更に行うこともできる。リフレッシュ動作は、現像部14が現像を行っていないとき(例えば非画像形成時)に、現像部14が像担持体11へトナーを排出する動作である。リフレッシュ動作は、例えば、記録媒体Pへの印字率が閾値を下回る場合に実行される。リフレッシュ動作は、例えば、記録媒体Pのシート間又は印字ジョブ間において実行される。記録媒体Pのシート間は、複数枚の記録媒体Pに連続して画像を形成する場合に、一枚の記録媒体Pに画像を形成するための現像動作を終えた後、次の一枚の記録媒体Pに画像を形成するための現像動作を開始するまでの間に相当する。印字ジョブ間は、複数枚の記録媒体Pに連続して画像を形成する一連の印字ジョブを終えた後、次の一連の印字ジョブを開始するまでの間に相当する。
(Refresh operation)
The developing
リフレッシュ動作においては、例えば、ソリッド画像に対応する静電潜像が像担持体11上に形成される。つまり、像担持体11の周面11sの全体が露光領域に設定される。そして、現像部14が、現像剤1に含まれるトナー(多数のトナー粒子2)を、像担持体11の周面(表面)11sに形成されたソリッド画像に対応する静電潜像に供給する。現像部14がトナーを像担持体11の周面11sに形成された静電潜像に供給する動作は、上述した現像動作と同様である。
In the refresh operation, for example, an electrostatic latent image corresponding to a solid image is formed on the
リフレッシュ動作には次の利点がある。印字率が低い画像を連続して形成した場合、トナー担持体83から像担持体11へ供給するトナーの量が減少する。そのため、現像部14内にトナーが長時間滞留する傾向がある。これにより、現像部14内のトナーが劣化し、形成画像の画像濃度の低下及びカブリの発生が引き起こされることがある。リフレッシュ動作を行うことにより、現像部14内にトナーが長時間滞留することを抑制することができる。その結果、形成画像の画像濃度の低下及びカブリの発生を抑制することができる。
The refresh operation has the following advantages. When images with a low printing rate are continuously formed, the amount of toner supplied from the
しかし、リフレッシュ動作を実施する現像部14を備える画像形成装置100は、像担持体11の感光層112の絶縁破壊を引き起こし易い。リフレッシュ動作時に多くのトナーが像担持体11上に排出され、像担持体11とクリーニング部16の先端部とが接触する領域にトナーが滞留し易いからである。しかし、本実施形態の現像剤1は、既に述べたように、感光層112の絶縁破壊の発生を抑制でき、形成画像における黒点の発生を抑制することができる。そのため、本実施形態の現像剤1を用いることにより、画像形成装置100がリフレッシュ動作を実施する現像部14を備える場合であっても、形成画像における黒点の発生を抑制することができる。
However, the
以上、図4を参照して、タッチダウン現像方式を採用する現像部14を例に挙げて説明した。しかし、現像部14の現像方式は特に限定されず、二成分現像方式又はその他の現像方式を採用してもよい。二成分現像方式を採用する現像部14は、トナー担持体83を備えないこと以外は、上述したタッチダウン現像方式を採用する現像部14と同様の構成を有する。二成分現像方式では、所定のバイアスを現像剤担持体82に印加する。これにより、像担持体11の周面11sと現像剤担持体82の周面82sとの間に電位差が生じる。生じた電位差により、現像剤担持体82の周面82s上に形成された現像剤1の層から、像担持体11の周面11sにトナー(多数のトナー粒子2)が移動する。キャリア(多数のキャリア粒子5)は、現像剤担持体82の周面82s上に残る。これにより、像担持体11の周面11sに形成された静電潜像がトナー像として現像される。
As described above, the developing
本発明の実施例について説明する。しかし、本発明は以下の実施例に何ら限定されない。 Examples of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the following examples.
<1.樹脂粒子の製造>
トナー粒子を形成するための樹脂粒子として、樹脂粒子A〜Mを以下の方法で製造した。
<1. Production of resin particles>
As resin particles for forming toner particles, resin particles A to M were produced by the following method.
(樹脂粒子R−Aの製造)
攪拌機、冷却管、温度計及び窒素導入管を備えた1000mLの四つ口フラスコを準備した。フラスコ内に、メタクリル酸ブチル(BMA)100gと、スチレン20gと、架橋剤としてのジビニルベンゼン(DVB)70gと、乳化剤としてのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(DBS)6gと、重合開始剤としてのベンゾイルパーオキサイド(BPO)15gと、イオン交換水600gとを、攪拌しながら投入した。フラスコ内に窒素ガスを導入しながら、フラスコの内容物を90℃で3時間、攪拌下で反応(共重合)させた。その結果、反応生成物(樹脂粒子R−A)のエマルションが得られた。樹脂粒子R−Aのエマルションを冷却し、洗浄し、脱水した。これにより、エマルションから共重合体粒子(樹脂粒子R−A)を分離した。樹脂粒子R−Aの数平均一次粒子径は90nmであった。
(Manufacture of resin particle RA)
A 1000 mL four-necked flask equipped with a stirrer, a condenser tube, a thermometer, and a nitrogen inlet tube was prepared. In a flask, 100 g of butyl methacrylate (BMA), 20 g of styrene, 70 g of divinylbenzene (DVB) as a cross-linking agent, 6 g of sodium dodecylbenzenesulfonate (DBS) as an emulsifier, and benzoylpar as a polymerization initiator 15 g of oxide (BPO) and 600 g of ion-exchanged water were added while stirring. While introducing nitrogen gas into the flask, the contents of the flask were reacted (copolymerized) with stirring at 90 ° C. for 3 hours. As a result, an emulsion of the reaction product (resin particles RA) was obtained. The emulsion of resin particles RA was cooled, washed and dehydrated. As a result, the copolymer particles (resin particles RA) were separated from the emulsion. The number average primary particle diameter of the resin particles RA was 90 nm.
(樹脂粒子R−B〜R−Mの製造)
以下の点を変更した以外は、樹脂粒子R−Aの製造と同様の方法で、樹脂粒子R−B〜R−Mの各々を製造した。ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(DBS)の添加量を、樹脂粒子R−Aの製造における6gから、表1に示す添加量に変更した。ジビニルベンゼン(DVB)の添加量を、樹脂粒子R−Aの製造における70gから、表1に示す添加量に変更した。フラスコの内容物の反応時間を樹脂粒子R−Aの製造における3時間から変更することにより、樹脂粒子の数平均一次粒子径を、樹脂粒子R−Aの90nmから、表1に示す数平均一次粒子径に変更した。なお、フラスコの内容物の反応時間が長くなるほど、樹脂粒子の数平均一次粒径は大きくなる。
(Production of resin particles RB to RM)
Each of the resin particles RB to RM was manufactured by the same method as that for manufacturing the resin particles RA except that the following points were changed. The addition amount of sodium dodecylbenzenesulfonate (DBS) was changed from 6 g in the production of the resin particle RA to the addition amount shown in Table 1. The addition amount of divinylbenzene (DVB) was changed from 70 g in the production of resin particles RA to the addition amount shown in Table 1. By changing the reaction time of the contents of the flask from 3 hours in the production of the resin particles RA, the number average primary particle diameter of the resin particles is changed from 90 nm of the resin particles RA to the number average primary shown in Table 1. Changed to particle size. In addition, the number average primary particle size of the resin particles increases as the reaction time of the contents of the flask increases.
(数平均一次粒子径の測定)
樹脂粒子R−A〜R−Mの各々の数平均一次粒子径を、以下の方法で測定した。電界放射型走査型電子顕微鏡(FE−SEM、日本電子株式会社製「JSM−3000」)を用いて、測定試料(樹脂粒子)を拡大倍率10万倍にて観察した。顕微鏡の視野中に観察された樹脂粒子から、10個の樹脂粒子を無作為に選択した。選択された10個の樹脂粒子の一次粒子径(樹脂粒子の投影面積と同じ面積を有する円の直径、即ち円相当径)を、各々測定した。10個の樹脂粒子の一次粒子径の和を、測定した樹脂粒子の個数(10個)で除算した。これにより、樹脂粒子の数平均一次粒子径を算出した。
(Measurement of number average primary particle size)
The number average primary particle diameter of each of the resin particles RA to RM was measured by the following method. Using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM, “JSM-3000” manufactured by JEOL Ltd.), the measurement sample (resin particles) was observed at a magnification of 100,000 times. Ten resin particles were randomly selected from the resin particles observed in the field of view of the microscope. The primary particle diameters of the 10 selected resin particles (the diameter of a circle having the same area as the projected area of the resin particles, that is, the equivalent circle diameter) were measured. The sum of the primary particle diameters of 10 resin particles was divided by the number of measured resin particles (10). Thereby, the number average primary particle diameter of the resin particles was calculated.
(凝集度Y160の測定)
樹脂粒子R−A〜R−Mの各々の凝集度Y160を、以下の方法で測定した。凝集度Y160の測定環境は、温度23℃且つ湿度50%RHであった。凝集度Y160を測定するための治具として、円柱状の穴(直径10mm、深さ10mm、材質SUS304)が形成された台と、圧子(直径10mm、材質SUS304)と、加熱器とを備える治具を使用した。なお、SUS304は、オーステナイトステンレス鋼(鉄(Fe)−クロム(Cr)−ニッケル(Ni)合金、ニッケル含有率8%、クロム含有率18%)である。
(Measurement of cohesion degree Y 160 )
The aggregation degree Y 160 of each of the resin particles RA to RM was measured by the following method. The measurement environment of the degree of aggregation Y 160 was a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH. As a jig for measuring the agglomeration degree Y 160 , a table on which a cylindrical hole (diameter 10 mm, depth 10 mm, material SUS304) is formed, an indenter (diameter 10 mm, material SUS304), and a heater are provided. A jig was used. Note that SUS304 is austenitic stainless steel (iron (Fe) -chromium (Cr) -nickel (Ni) alloy, nickel content 8%,
治具の円柱状の穴に、10mgの測定試料(樹脂粒子R−A〜R−Mの何れか)を投入した。投入した10mgの測定試料を160℃に加熱しながら、圧子を用いて0.1kgf/mm2(100N)の圧力を5分間測定試料に付与した。圧力を付与した後、測定試料の全量を回収した。回収した測定試料の質量(篩を用いて分離する前の測定試料の質量)M160Bを測定した。 10 mg of a measurement sample (any of resin particles RA to RM) was put into a cylindrical hole of the jig. While the charged 10 mg measurement sample was heated to 160 ° C., a pressure of 0.1 kgf / mm 2 (100 N) was applied to the measurement sample for 5 minutes using an indenter. After applying the pressure, the entire amount of the measurement sample was recovered. The mass of the collected measurement sample (the mass of the measurement sample before separation using a sieve) M 160B was measured.
その後、回収した測定試料を、目開き75μmの篩(JIS Z8801−1で規定される200メッシュ、線径50μm及び平織の正方形のふるい目を有する篩)の上にセットした。下方から吸引機(アマノ株式会社製「V−3SDR」)を用いて吸引することにより、測定試料を分離した。篩を用いて分離した後に篩上に残留した測定試料の質量M160Aを測定した。 Thereafter, the collected measurement sample was set on a sieve having a mesh opening of 75 μm (a sieve having 200 mesh, a wire diameter of 50 μm and a plain weave square sieve defined by JIS Z8801-1). The measurement sample was separated from the bottom by suction using a suction machine (“V-3SDR” manufactured by Amano Co., Ltd.). The mass M 160A of the measurement sample remaining on the sieve after separation using a sieve was measured.
篩を用いて分離する前の測定試料の質量(M160B)と、篩を用いて分離した後に篩上に残留した測定試料の質量(M160A)とから、下記式(1)に基づき、160℃における測定試料の凝集度Y160を算出した。
Y160(質量%)=100×M160A/M160B・・・(1)
Based on the following equation (1), the mass of the measurement sample before separation using the sieve (M 160B ) and the mass of the measurement sample remaining on the sieve after separation using the sieve (M 160A ) The aggregation degree Y 160 of the measurement sample at 0 ° C. was calculated.
Y 160 (mass%) = 100 × M 160A / M 160B (1)
(導電率の測定)
樹脂粒子R−A〜R−Mの各々の分散液の導電率を、以下の方法で測定した。ビーカーに蒸留水100mLと測定試料(樹脂粒子R−A〜R−Mの何れか)0.1gとを入れた。ビーカーの内容物を、超音波洗浄機(株式会社エスエヌディ製「US−18KS」、槽容量:18L、高周波出力:360W、発振方式:BLT(ボルト締めランジュバン型振動子)による自励発振、発振周波数:38kHz)を用いて、2分間分散させ、分散液を得た。電気伝導率計(株式会社堀場製作所製「ポータブル型 電気伝導率計 ES−71」)を用いて、分散液の導電率を測定した。
(Measurement of conductivity)
The conductivity of each dispersion of resin particles RA to RM was measured by the following method. In a beaker, 100 mL of distilled water and 0.1 g of a measurement sample (any of resin particles RA to RM) were placed. The contents of the beaker were subjected to ultrasonic cleaning ("US-18KS" manufactured by SND Co., Ltd.), tank capacity: 18L, high frequency output: 360W, oscillation method: self-excited oscillation by BLT (bolt tightened Langevin type vibrator), oscillation frequency : 38 kHz) for 2 minutes to obtain a dispersion. The conductivity of the dispersion was measured using an electric conductivity meter ("Portable type electric conductivity meter ES-71" manufactured by Horiba, Ltd.).
測定された樹脂粒子R−A〜R−Mの数平均一次粒子径、凝集度Y160及び導電率を、表1に示す。表1中、BMA、DBS、BPO、DVB及びY160は、各々、メタクリル酸ブチル、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(乳化剤)、ベンゾイルパーオキサイド(重合開始剤)、ジビニルベンゼン(架橋剤)及び160℃における樹脂粒子の凝集度を示す。表1中、数平均一次粒子径の測定対象は、樹脂粒子である。表1中、導電率の測定対象は、100mLの蒸留水に0.1gの樹脂粒子を分散させた分散液である。 Table 1 shows the measured number average primary particle diameter, aggregation degree Y 160 and conductivity of the resin particles RA to RM. In Table 1, BMA, DBS, BPO, DVB and Y160 are butyl methacrylate, sodium dodecylbenzenesulfonate (emulsifier), benzoyl peroxide (polymerization initiator), divinylbenzene (crosslinking agent) and 160 ° C., respectively. The degree of aggregation of resin particles is shown. In Table 1, the measurement target of the number average primary particle diameter is resin particles. In Table 1, the measurement target of the conductivity is a dispersion in which 0.1 g of resin particles are dispersed in 100 mL of distilled water.
<2.現像剤A−1の製造>
(トナー母粒子の製造)
まず、トナー粒子を製造するためのトナー母粒子を製造した。トナー母粒子の原料として、以下の結着樹脂、着色剤、電荷制御剤及び離型剤を使用した。
結着樹脂 :ポリエステル樹脂(酸価5.6、融点105℃)
着色剤 :銅フタロシアニン顔料(C.I.ピグメントブルー15:3)
電荷制御剤:4級アンモニウム塩(オリヱント化学工業株式会社製「BONTRON(登録商標)P−51」)
離型剤 :エステルワックス(日油株式会社製「ニッサンエレクトール(登録商標)WEP−3」、溶融温度73℃)
<2. Production of Developer A-1>
(Manufacture of toner mother particles)
First, toner base particles for manufacturing toner particles were manufactured. The following binder resin, colorant, charge control agent and release agent were used as raw materials for toner base particles.
Binder resin: Polyester resin (acid value 5.6, melting point 105 ° C.)
Colorant: Copper phthalocyanine pigment (CI Pigment Blue 15: 3)
Charge control agent: quaternary ammonium salt ("BONTRON (registered trademark) P-51" manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.)
Release agent: ester wax (“Nissan Electol (registered trademark) WEP-3” manufactured by NOF Corporation, melting temperature 73 ° C.)
100質量部の結着樹脂、5質量部の離型剤、4質量部の着色剤、1質量部の電荷制御剤を、FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−10B」)を用いて攪拌し、混合物を得た。混合物を、2軸押出機(株式会社池貝製「PCM−30」)を用いて溶融しながら混練した。得られた溶融混錬物を、粉砕機(フロイント・ターボ株式会社製「ターボミル RS型」)で粉砕した。得られた粉砕物を、分級機(日鉄鉱業株式会社製「エルボージェットEJ−LABO型」)を用いて分級した。これにより、トナー母粒子を得た。得られたトナー母粒子の体積中位径D50は、6.8μmであった。 100 parts by mass of binder resin, 5 parts by mass of release agent, 4 parts by mass of colorant, and 1 part by mass of charge control agent using FM mixer ("FM-10B" manufactured by Nippon Coke Industries, Ltd.) Stir to obtain a mixture. The mixture was kneaded while melting using a twin screw extruder (“PCM-30” manufactured by Ikegai Co., Ltd.). The obtained melt-kneaded material was pulverized with a pulverizer (“Turbo Mill RS Model” manufactured by Freund Turbo Co., Ltd.). The obtained pulverized product was classified using a classifier (“Elbow Jet EJ-LABO type” manufactured by Nippon Steel Mining Co., Ltd.). As a result, toner mother particles were obtained. The obtained toner base particles had a volume median diameter D 50 of 6.8 μm.
(トナーの製造)
100質量部のトナー母粒子と、1質量部の疎水性シリカ粒子(日本アエロジル株式会社製「AEROSIL(登録商標)RA−200H」)とを、FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−10B」)を用いて、回転数3500rpmで5分間混合した。続いて、混合物に、外添剤粒子としての1質量部の樹脂粒子R−Aを添加し、FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−10B」)を用いて、回転数3500rpmで更に5分間混合した。その結果、現像剤A−1用のトナーが得られた。
(Manufacture of toner)
100 parts by mass of toner base particles and 1 part by mass of hydrophobic silica particles (“AEROSIL (registered trademark) RA-200H” manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) are mixed with an FM mixer (“FM-10B manufactured by Nippon Coke Industries, Ltd.”). )) For 5 minutes at 3500 rpm. Subsequently, 1 part by mass of resin particles RA as external additive particles was added to the mixture, and further 5 at a rotational speed of 3500 rpm using an FM mixer (“FM-10B” manufactured by Nippon Coke Industries, Ltd.). Mixed for minutes. As a result, a toner for developer A-1 was obtained.
(キャリアC−Aの製造)
キャリアコアとして、ノンコートフェライトコア(パウダーテック株式会社製「EF−35B」、数平均一次粒子径35μm)を使用した。次に、キャリアコート層形成用液Aを調製した。詳しくは、ポリアミドイミド樹脂(無水トリメリット酸と4,4‘−ジアミノジフェニルメタンとの共重合体)を水で希釈し、樹脂溶液を調製した。樹脂溶液に、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA、パーフルオロオクタン酸の含有量:3ppm)と、非イオン界面活性剤としてのポリオキシエチレンアルキルエーテルとを加えて分散させた。その結果、キャリアコート層形成用液Aが得られた。キャリアコート層形成用液Aの固形分濃度は10質量%であった。キャリアコート層形成用液A中のポリアミドイミド樹脂とPFAとの質量比は2/8であった。
(Manufacture of carrier C-A)
As the carrier core, a non-coated ferrite core (“EF-35B” manufactured by Powder Tech Co., Ltd., number average primary particle diameter: 35 μm) was used. Next, a carrier coat layer forming solution A was prepared. Specifically, a polyamideimide resin (copolymer of trimellitic anhydride and 4,4′-diaminodiphenylmethane) was diluted with water to prepare a resin solution. A tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA, content of perfluorooctanoic acid: 3 ppm) and polyoxyethylene alkyl ether as a nonionic surfactant were added to and dispersed in the resin solution. As a result, a carrier coat layer forming liquid A was obtained. The solid content concentration of the carrier coat layer forming liquid A was 10% by mass. The mass ratio of the polyamideimide resin and the PFA in the carrier coat layer forming liquid A was 2/8.
キャリアコート層形成用液Aの50質量部を、流動層コーティング装置(フロイント産業株式会社製「スパイラフロー(登録商標)SFC−5」)を用いて、100℃の熱風を送り込みながら、キャリアコア1000質量部に噴霧した。その結果、キャリアコアが、未硬化の有機層(流動層)で被覆された。未硬化の有機層(流動層)で被覆されたキャリアコアを、乾燥機を用いて、220℃で1時間加熱した。これにより、流動層を硬化させた。その結果、キャリアコアと、キャリアコアを覆うキャリアコート層(フッ素含有樹脂を含む樹脂層)とを有するキャリアC−Aが得られた。 Using a fluidized bed coating apparatus ("Spiraflow (registered trademark) SFC-5" manufactured by Freund Sangyo Co., Ltd.), 50 parts by mass of the carrier coat layer-forming liquid A is fed into the carrier core 1000 while sending hot air at 100 ° C. It sprayed on the mass part. As a result, the carrier core was coated with an uncured organic layer (fluidized bed). The carrier core coated with the uncured organic layer (fluidized bed) was heated at 220 ° C. for 1 hour using a dryer. Thereby, the fluidized bed was hardened. As a result, a carrier CA having a carrier core and a carrier coat layer (a resin layer containing a fluorine-containing resin) covering the carrier core was obtained.
(トナーとキャリアとの混合)
9質量部の現像剤A−1用のトナーと、100質量部のキャリアC−Aとを、粉体混合機(愛知電機株式会社製「ロッキングミキサー(登録商標)」、混合方式:容器回転揺動方式)を用いて30分間混合した。その結果、現像剤A−1が得られた。
(Mixing of toner and carrier)
9 parts by mass of toner for developer A-1 and 100 parts by mass of carrier CA are mixed with a powder mixer (“Rocking Mixer (registered trademark)” manufactured by Aichi Electric Co., Ltd.), mixing method: container rotation For 30 minutes. As a result, Developer A-1 was obtained.
<3.現像剤A−2〜A−7及びB−1〜B−6の製造>
以下の点を変更した以外は、現像剤A−1の製造と同様の方法で、現像剤A−2〜A−7及びB−1〜B−6の各々を製造した。トナーの製造で使用した外添剤粒子を、現像剤A−1の製造における樹脂粒子R−Aから、表2に示す種類の外添剤粒子(樹脂粒子R−B〜R−Mの何れか)に変更した。
<3. Production of Developers A-2 to A-7 and B-1 to B-6>
Developers A-2 to A-7 and B-1 to B-6 were produced in the same manner as in the production of Developer A-1, except that the following points were changed. The external additive particles used in the production of the toner are changed from the resin particles RA in the production of the developer A-1 to the types of external additive particles (resin particles RB to RM shown in Table 2). ).
<4.現像剤B−7の製造>
以下の点を変更した以外は、現像剤A−1の製造と同様の方法で、現像剤B−7を製造した。トナーの製造で使用した外添剤粒子を、現像剤A−1の製造における樹脂粒子R−Aから、数平均一次粒子径100nmのコロイダルシリカ粒子に変更した。
<4. Production of Developer B-7>
Developer B-7 was produced in the same manner as in the production of Developer A-1, except that the following points were changed. The external additive particles used in the production of the toner were changed from the resin particles RA in the production of the developer A-1 to colloidal silica particles having a number average primary particle diameter of 100 nm.
<5.現像剤B−8の製造>
以下の点を変更した以外は、現像剤A−1の製造と同様の方法で、現像剤B−8を製造した。トナーとキャリアとの混合で使用したキャリアを、現像剤A−1の製造におけるキャリアC−Aから、キャリアC−Bに変更した。キャリアC−Bは以下のように製造した。
<5. Production of Developer B-8>
Developer B-8 was produced in the same manner as in the production of Developer A-1, except that the following points were changed. The carrier used for mixing the toner and the carrier was changed from the carrier CA in the production of the developer A-1 to the carrier CB. Carrier CB was produced as follows.
(キャリアC−Bの製造)
キャリアコアとして、ノンコートフェライトコア(パウダーテック株式会社製「EF−35B」、数平均一次粒子径35μm)を使用した。次に、キャリアコート層形成用液Bを調製した。詳しくは、シリコーン樹脂溶液(東レダウコーニング株式会社製「SR2440」)300質量部と、シランカップリング剤(信越化学工業株式会社製「KBM−403」、成分:3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)3質量部と、トルエン300質量部とを、ホモミキサーを用いて20分間混合し分散させた。その結果、キャリアコート層形成用液Bが得られた。キャリアコート層形成用液Bの固形分濃度は50質量%であった。キャリアコート層形成用液Bの80質量部を、流動層コーティング装置(フロイント産業株式会社製「スパイラフロー(登録商標)SFC−5」)を用いて、100℃の熱風を送り込みながら、キャリアコア1000質量部に噴霧した。その結果、キャリアコアが、未硬化の有機層(流動層)で被覆された。未硬化の有機層(流動層)で被覆されたキャリアコアを、乾燥機を用いて、250℃で1時間加熱した。これにより、流動層を硬化させた。その結果、キャリアコアと、キャリアコアを覆うキャリアコート層(シリコーン樹脂を含む樹脂層)とを有するキャリアC−Bが得られた。
(Manufacture of carrier CB)
As the carrier core, a non-coated ferrite core (“EF-35B” manufactured by Powder Tech Co., Ltd., number average primary particle diameter: 35 μm) was used. Next, a carrier coat layer forming solution B was prepared. Specifically, 300 parts by mass of a silicone resin solution (“SR2440” manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) and a silane coupling agent (“KBM-403” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), component: 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane 3 parts by mass and 300 parts by mass of toluene were mixed and dispersed using a homomixer for 20 minutes. As a result, a carrier coat layer forming liquid B was obtained. The solid content concentration of the carrier coat layer forming liquid B was 50% by mass. The carrier core 1000 was fed with 80 parts by mass of the carrier coat layer forming liquid B using a fluidized bed coating apparatus ("Spiraflow (registered trademark) SFC-5" manufactured by Freund Sangyo Co., Ltd.). It sprayed on the mass part. As a result, the carrier core was coated with an uncured organic layer (fluidized bed). The carrier core coated with the uncured organic layer (fluidized bed) was heated at 250 ° C. for 1 hour using a dryer. Thereby, the fluidized bed was hardened. As a result, carrier CB having a carrier core and a carrier coat layer (a resin layer containing a silicone resin) covering the carrier core was obtained.
<6.評価方法>
現像剤A−1〜A−7及びB−1〜B−8と評価機とを用いて、異なる印字率の画像を用紙に形成し、画像評価を行った。評価機として、カラー複合機(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「TASKalfa7551ci」、像担持体:アモルファスシリコン感光体、現像方式:非磁性二成分乾式タッチダウン現像方式)を使用した。この評価機の現像部は、印字率1%の画像を形成する場合に、非画像形成時に定期的にリフレッシュ動作(トナーの強制排出動作)を行う。用紙として、カラー/モノクロ兼用紙(富士ゼロックス株式会社製「C2」)を使用した。二成分現像剤をシアン用の現像装置に投入した。また、補充用のトナーをシアン用のトナーコンテナに投入した。画像形成を行った環境は、温度23℃且つ相対湿度50%RHであった。
<6. Evaluation method>
Using developers A-1 to A-7 and B-1 to B-8 and an evaluation machine, images with different printing rates were formed on paper, and image evaluation was performed. As an evaluation machine, a color compound machine (“TASKalfa 7551ci” manufactured by Kyocera Document Solutions Co., Ltd., image carrier: amorphous silicon photosensitive member, development method: nonmagnetic two-component dry touchdown development method) was used. The developing unit of this evaluator performs a refresh operation (forced toner discharge operation) periodically during non-image formation when an image with a printing rate of 1% is formed. Color / monochrome paper (“C 2 ” manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.) was used as the paper. The two-component developer was put into a cyan developing device. In addition, replenishment toner was put into a cyan toner container. The environment in which the image was formed was a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50% RH.
(初期の画像評価)
現像剤と評価機とを用いて、1枚の用紙に画像Nを形成した。画像Nは、印字率5%の画像部と、白紙画像部と、ソリッド画像部とを含んでいた。形成された画像Nのソリッド画像部の画像濃度(初期の画像濃度)を測定した。また、形成された画像Nの白紙画像部のカブリ濃度(初期のカブリ濃度)を測定した。測定された初期の画像濃度(ID)及び初期のカブリ濃度(FD)を、表2に示す。
(Initial image evaluation)
An image N was formed on one sheet using a developer and an evaluation machine. The image N included an image portion with a printing rate of 5%, a blank image portion, and a solid image portion. The image density (initial image density) of the solid image portion of the formed image N was measured. Further, the fog density (initial fog density) of the blank image portion of the formed image N was measured. Table 2 shows the measured initial image density (ID) and initial fog density (FD).
(印字率5%の画像を10万枚印刷後の画像評価)
現像剤と評価機とを用いて、10万枚の用紙に画像Nを形成した。画像Nは、印字率5%の画像部と、白紙画像部と、ソリッド画像部とを含んでいた。10万枚目に形成された画像Nのソリッド画像部の画像濃度を測定した。10万枚目に形成された画像Nの白紙画像部のカブリ濃度を測定した。また、10万枚目に形成された画像Nの白紙画像部について黒点の有無を確認した。測定された画像濃度(ID)、カブリ濃度(FD)及び黒点の有無の評価を、表2に示す。
(Image evaluation after printing 100,000 sheets of images with a printing rate of 5%)
An image N was formed on 100,000 sheets of paper using a developer and an evaluation machine. The image N included an image portion with a printing rate of 5%, a blank image portion, and a solid image portion. The image density of the solid image portion of the image N formed on the 100,000th sheet was measured. The fog density of the blank image portion of the image N formed on the 100,000th sheet was measured. Further, the presence or absence of black spots was confirmed in the blank image portion of the image N formed on the 100,000th sheet. Table 2 shows the measured image density (ID), fog density (FD), and evaluation of the presence or absence of black spots.
(印字率1%の画像を2万枚印刷後の画像評価)
現像剤と評価機とを用いて、2万枚の用紙に画像Lを形成した。画像Lは、印字率1%の画像部と、白紙画像部と、ソリッド画像部とを含んでいた。2万枚目に形成された画像Lのソリッド画像部の画像濃度を測定した。2万枚目に形成された画像Lの白紙画像部のカブリ濃度を測定した。また、2万枚目に形成された画像Lの白紙画像部について黒点の有無を確認した。続いて、2万枚印刷後の像担持体の表面を肉眼で観察し、像担持体の表面における外添剤粒子の付着の有無(ドラム付着の有無)を確認した。なお、像担持体の表面に外添剤が付着すると、形成画像に白点のような画像不良が引き起こされる傾向がある。測定された画像濃度(ID)、カブリ濃度(FD)、黒点の有無の評価及びドラム付着の有無を、表3に示す。
(Evaluation of images after printing 20,000 images with a printing rate of 1%)
An image L was formed on 20,000 sheets using a developer and an evaluation machine. The image L included an image portion with a printing rate of 1%, a blank image portion, and a solid image portion. The image density of the solid image portion of the image L formed on the 20,000th sheet was measured. The fog density of the blank image portion of the image L formed on the 20,000th sheet was measured. In addition, the presence or absence of black spots was confirmed in the blank image portion of the image L formed on the 20,000th sheet. Subsequently, the surface of the image carrier after printing 20,000 sheets was observed with the naked eye, and the presence or absence of external additive particles on the surface of the image carrier (presence of drum adhesion) was confirmed. When an external additive adheres to the surface of the image carrier, an image defect such as a white spot tends to be caused in the formed image. Table 3 shows the measured image density (ID), fog density (FD), evaluation of presence / absence of black spots, and presence / absence of drum adhesion.
(印字率50%の画像を1万枚印刷後の画像評価)
現像剤と評価機とを用いて、1万枚の用紙に画像Hを形成した。画像Hは、印字率50%の画像部と、白紙画像部と、ソリッド画像部とを含んでいた。1万枚目に形成された画像Hのソリッド画像部の画像濃度を測定した。1万枚目に形成された画像Hの白紙画像部のカブリ濃度を測定した。また、1万枚目に形成された画像Hの白紙画像部について黒点の有無を確認した。測定された画像濃度(ID)、カブリ濃度(FD)及び黒点の有無を、表4に示す。
(Image evaluation after printing 10,000 sheets of images with a printing rate of 50%)
An image H was formed on 10,000 sheets of paper using a developer and an evaluation machine. The image H includes an image portion with a printing rate of 50%, a blank image portion, and a solid image portion. The image density of the solid image portion of the image H formed on the 10,000th sheet was measured. The fog density of the blank image portion of the image H formed on the 10,000th sheet was measured. In addition, the presence or absence of a black dot was confirmed in the blank image portion of the image H formed on the 10,000th sheet. Table 4 shows the measured image density (ID), fog density (FD), and the presence or absence of black spots.
(画像濃度の測定)
ソリッド画像部の画像濃度は、反射濃度計(X−rite社製「RD914」)を用いて測定した。1.200以上の画像濃度の画像が形成された現像剤を合格とした。1.200未満の画像濃度の画像が形成された現像剤を不合格とした。
(Measurement of image density)
The image density of the solid image portion was measured using a reflection densitometer (“RD914” manufactured by X-rite). 1. A developer on which an image having an image density of 200 or more was formed was regarded as acceptable. 1. A developer having an image density of less than 200 was rejected.
(カブリ濃度の測定)
白紙画像部の画像濃度は、反射濃度計(X−rite社製「RD914」)を用いて測定した。白紙部の画像濃度からベースペーパーの画像濃度を引いた値を、カブリ濃度とした。0.008以下のカブリ濃度の画像が形成された現像剤を合格とした。0.008を超えるカブリ濃度の画像が形成された現像剤を不合格とした。
(Measurement of fog density)
The image density of the blank paper image portion was measured using a reflection densitometer (“RD914” manufactured by X-rite). A value obtained by subtracting the image density of the base paper from the image density of the blank paper portion was defined as the fog density. A developer on which an image having a fog density of 0.008 or less was formed was regarded as acceptable. A developer on which an image having a fog density exceeding 0.008 was formed was rejected.
(黒点の有無の確認)
形成画像について、肉眼で黒点の有無を確認した。確認結果から下記評価基準に従って、黒点の有無を評価した。黒点の有無の評価がA又はBである現像剤を合格とした。黒点の有無の評価がCである現像剤を不合格とした。
評価A:黒点が確認されない。
評価B:黒点が1個又は2個確認される。
評価C:黒点が3個以上確認される。
(Check for black spots)
The formed image was checked for the presence of black spots with the naked eye. From the confirmation results, the presence or absence of black spots was evaluated according to the following evaluation criteria. A developer having a black or black evaluation of A or B was considered acceptable. Developers with a black dot evaluation of C were rejected.
Evaluation A: A black spot is not confirmed.
Evaluation B: One or two black spots are confirmed.
Evaluation C: Three or more black spots are confirmed.
現像剤A−1〜A−7は、トナー粒子を複数含むトナーと、キャリア粒子を複数含むキャリアとを含んでいた。キャリア粒子は、キャリアコアと、キャリアコアを被覆するキャリアコート層とを有していた。キャリアコート層は、フッ素含有樹脂を含んでいた。トナー粒子は、トナー母粒子と、トナー母粒子の表面に備えられる複数の樹脂粒子とを有していた。樹脂粒子の数平均一次粒子径は、70nm以上200nm以下であった。100mLの蒸留水に0.1gの前記樹脂粒子を分散させた分散液の導電率は、2.5μS/m以上6.0μS/m以下であった。樹脂粒子の凝集度Y160は、15質量%以上40質量%以下であった。そのため表2〜表4に示すように、現像剤A−1〜A−7では、初期の画像、印字率5%の画像を10万枚印刷後の画像、印字率1%の画像を2万枚印刷後の画像及び印字率50%の画像を1万枚印刷後の画像の何れにおいても、画像濃度に優れ、カブリ及び黒点の発生が抑制されていた。また、現像剤A−1〜A−7では、像担持体への外添剤粒子の付着が抑制されていた。 Developers A-1 to A-7 contained a toner containing a plurality of toner particles and a carrier containing a plurality of carrier particles. The carrier particles had a carrier core and a carrier coat layer covering the carrier core. The carrier coat layer contained a fluorine-containing resin. The toner particles have toner base particles and a plurality of resin particles provided on the surface of the toner base particles. The number average primary particle diameter of the resin particles was 70 nm or more and 200 nm or less. The conductivity of a dispersion obtained by dispersing 0.1 g of the resin particles in 100 mL of distilled water was 2.5 μS / m or more and 6.0 μS / m or less. The aggregation degree Y 160 of the resin particles was 15% by mass or more and 40% by mass or less. Therefore, as shown in Tables 2 to 4, with Developers A-1 to A-7, an initial image, an image with a printing rate of 5%, an image after printing 100,000 sheets, and an image with a printing rate of 1% are 20,000. Both of the image after printing a sheet and the image after printing at a printing rate of 50% were excellent in image density and the occurrence of fog and black spots was suppressed. In Developers A-1 to A-7, the adhesion of external additive particles to the image carrier was suppressed.
現像剤B−1では、樹脂粒子の凝集度Y160が40質量%を超えていた。そのため表3に示すように、現像剤B−1では、像担持体に外添剤粒子(樹脂粒子)が付着した。 In developer B-1, the aggregation degree Y 160 of the resin particles exceeded 40% by mass. Therefore, as shown in Table 3, in Developer B-1, external additive particles (resin particles) adhered to the image carrier.
現像剤B−2では、樹脂粒子の凝集度Y160が15質量%未満であった。そのため表3及び表4に示すように、現像剤B−2では、印字率1%の画像を2万枚印刷後の画像及び印字率50%の画像を1万枚印刷後の画像に黒点が発生した。 In Developer B-2, the aggregation degree Y 160 of the resin particles was less than 15% by mass. Therefore, as shown in Tables 3 and 4, with developer B-2, black dots appear on the image after printing 20,000 sheets of an image with a printing ratio of 1% and the image after printing 10,000 sheets of an image with a printing ratio of 50%. Occurred.
現像剤B−3では、樹脂粒子の分散液の導電率が2.5μS/m未満であった。そのため表3及び表4に示すように、現像剤B−3では、印字率1%の画像を2万枚印刷後の画像及び印字率50%の画像を1万枚印刷後の画像に黒点が発生した。 In developer B-3, the conductivity of the dispersion of resin particles was less than 2.5 μS / m. Therefore, as shown in Tables 3 and 4, with developer B-3, black dots appear on the image after printing 20,000 sheets of an image with a printing ratio of 1% and the image after printing 10,000 sheets of an image with a printing ratio of 50%. Occurred.
現像剤B−4では、樹脂粒子の分散液の導電率が6.0μS/mを超えていた。そのため表4に示すように、現像剤B−4では、印字率50%の画像を1万枚印刷後の画像にカブリが発生した。 In Developer B-4, the conductivity of the resin particle dispersion exceeded 6.0 μS / m. Therefore, as shown in Table 4, with Developer B-4, fogging occurred in an image after printing 10,000 sheets of an image with a printing rate of 50%.
現像剤B−5では、樹脂粒子の数平均一次粒子径が70nm未満であった。そのため表3に示すように、現像剤B−5では、印字率1%の画像を2万枚印刷後の画像において画像濃度が低かった。 In Developer B-5, the number average primary particle size of the resin particles was less than 70 nm. Therefore, as shown in Table 3, with Developer B-5, the image density was low in the image after printing 20,000 sheets of an image with a printing rate of 1%.
現像剤B−6では、樹脂粒子の数平均一次粒子径が200nmを超えていた。そのため表3及び表4に示すように、現像剤B−6では、印字率1%の画像を2万枚印刷後の画像及び印字率50%の画像を1万枚印刷後の画像に黒点が発生した。 In Developer B-6, the number average primary particle size of the resin particles exceeded 200 nm. Therefore, as shown in Tables 3 and 4, with developer B-6, black dots appear on the image after printing 20,000 sheets of an image with a printing ratio of 1% and the image after printing 10,000 sheets of an image with a printing ratio of 50%. Occurred.
現像剤B−7では、トナー母粒子の表面にシリカ粒子が備えられており、樹脂粒子が備えられていなかった。そのため、表3及び表4に示すように、現像剤B−7では、印字率1%の画像を2万枚印刷後の画像及び印字率50%の画像を1万枚印刷後の画像に黒点が発生した。また、表4に示すように、現像剤B−7では、印字率50%の画像を1万枚印刷後の画像にカブリが発生した。 In Developer B-7, silica particles were provided on the surfaces of the toner base particles, and no resin particles were provided. Therefore, as shown in Tables 3 and 4, with Developer B-7, a black dot appears on the image after printing 20,000 sheets of an image with a printing ratio of 1% and the image after printing 10,000 sheets of an image with a printing ratio of 50%. There has occurred. Further, as shown in Table 4, with Developer B-7, fogging occurred in the image after printing 10,000 sheets of an image with a printing rate of 50%.
現像剤B−8には、キャリアC−Bが含まれていた。しかし、キャリアC−Bのキャリアコート層はフッ素含有樹脂を含んでいなかった。そのため、表3に示すように、現像剤B−8では、印字率1%の画像を2万枚印刷後の画像において画像濃度が低かった。これは、シリコーン樹脂のキャリアコート層を含むキャリア粒子によって、トナーが過帯電されたためと考えられる。 Developer B-8 contained carrier CB. However, the carrier coat layer of carrier CB did not contain a fluorine-containing resin. Therefore, as shown in Table 3, with developer B-8, the image density was low in the image after printing 20,000 sheets of an image with a printing rate of 1%. This is presumably because the toner was overcharged by carrier particles including a carrier coat layer of silicone resin.
本発明に係る現像剤は、プリンター及び複合機のような画像形成装置により画像を形成するために利用できる。本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法は、画像を形成するために利用できる。 The developer according to the present invention can be used for forming an image by an image forming apparatus such as a printer or a multifunction peripheral. The image forming apparatus and the image forming method according to the present invention can be used to form an image.
1 現像剤
2 トナー粒子
3 トナー母粒子
4 樹脂粒子
5 キャリア粒子
6 キャリアコア
7 キャリアコート層
11 像担持体
14 現像部
100 画像形成装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Developer 2 Toner particle 3 Toner base particle 4
Claims (9)
前記キャリアは、キャリア粒子を複数含み、
前記キャリア粒子は、キャリアコアと、前記キャリアコアを被覆するキャリアコート層とを有し、
前記キャリアコート層は、フッ素含有樹脂を含み、
前記トナーは、トナー粒子を複数含み、
前記トナー粒子は、トナー母粒子と、前記トナー母粒子の表面に備えられる複数の樹脂粒子とを有し、
前記樹脂粒子の数平均一次粒子径は、70nm以上200nm以下であり、
100mLの蒸留水に0.1gの前記樹脂粒子を分散させた分散液の導電率は、2.5μS/m以上6.0μS/m以下であり、
下記式(1)で表される前記樹脂粒子の凝集度Y160は、15質量%以上40質量%以下である、現像剤。
Y160=100×M160A/M160B・・・(1)
(式(1)中、
M160Bは、温度160℃で5分間0.1kgf/mm2の圧力が付与された前記樹脂粒子の質量を表し、
M160Aは、温度160℃で5分間0.1kgf/mm2の圧力が付与された前記樹脂粒子を目開き75μmの篩を用いて分離し、分離後に前記篩の上に残留した前記樹脂粒子の質量を表す。) A developer comprising toner and a carrier,
The carrier includes a plurality of carrier particles,
The carrier particles have a carrier core and a carrier coat layer that covers the carrier core,
The carrier coat layer includes a fluorine-containing resin,
The toner includes a plurality of toner particles,
The toner particles include toner base particles and a plurality of resin particles provided on the surface of the toner base particles.
The number average primary particle diameter of the resin particles is 70 nm or more and 200 nm or less,
The conductivity of a dispersion obtained by dispersing 0.1 g of the resin particles in 100 mL of distilled water is 2.5 μS / m or more and 6.0 μS / m or less,
Cohesion Y 160 of the resin particles represented by the following formula (1) is more than 15 wt% 40 wt% or less, the developer.
Y 160 = 100 × M 160A / M 160B (1)
(In the formula (1),
M 160B represents the mass of the resin particles to which a pressure of 0.1 kgf / mm 2 is applied for 5 minutes at a temperature of 160 ° C.
M 160A separates the resin particles applied with a pressure of 0.1 kgf / mm 2 at a temperature of 160 ° C. for 5 minutes using a sieve having an opening of 75 μm, and the resin particles remaining on the sieve after the separation are separated. Represents mass. )
請求項1〜5の何れか一項に記載の現像剤に含まれる前記トナーを、前記像担持体の表面に形成された静電潜像に供給して、前記静電潜像を前記トナー像として現像する現像部と
を備え、
前記像担持体は、アモルファスシリコン感光体である、画像形成装置。 An image carrier for carrying a toner image;
The toner contained in the developer according to claim 1 is supplied to an electrostatic latent image formed on a surface of the image carrier, and the electrostatic latent image is converted into the toner image. And developing part for developing as
The image forming apparatus, wherein the image carrier is an amorphous silicon photoconductor.
前記像担持体は、アモルファスシリコン感光体である、画像形成方法。 A developing unit supplies the toner contained in the developer according to any one of claims 1 to 5 to an electrostatic latent image formed on a surface of an image carrier, and the electrostatic latent image is A development step of developing as a toner image,
The image forming method, wherein the image carrier is an amorphous silicon photoconductor.
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